Радиолоцман 2013 №08 (27) by Yurgen

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Àâãóñò 2013 (27)

Ýêðàíû – âàøè äðóçüÿ, êðîìå ñëó÷àåâ, êîãäà… Àäàïòèâíûé òðèããåð Øìèòòà óêðîùàåò íåïîñëóøíûå ñèãíàëû

3D ïðèíòåðû: ôàáðèêà íà ñòîëå

Â ÐÀÌÊÀÕ ÌÅÆÄÓÍÀÐÎÄÍÎÃÎ ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÎÃÎ ÔÎÐÓÌÀ «ÐÀÄÈÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ. ÏÐÈÁÎÐÎÑÒÐÎÅÍÈÅ. ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß»

XIII ÌÅÆÄÓÍÀÐÎÄÍÀß ÑÏÅÖÈÀËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÀß ÂÛÑÒÀÂÊÀ

• Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû • Òåõíîëîãèè • Êîìïëåêòóþùèå • Ïðîìûøëåííîå îáîðóäîâàíèå • Ïå÷àòíûå ïëàòû è èíñòðóìåíòû • Ñâåòîòåõíèêà • Êîíòðîëüíî-èçìåðèòåëüíûå • Ìàòåðèàëû ïðèáîðû è ëàáîðàòîðíîå • Êîíñòðóêòèâû îáîðóäîâàíèå Îðãàíèçàòîðû âûñòàâêè: radel2@orticon.com, www.farexpo.ru/radel òåë.: +7 (812) 777-04-07, 718-35-37

Ìåñòî ïðîâåäåíèÿ: Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, ÑÊÊ, ïð. Þ. Ãàãàðèíà, 8, ì. «Ïàðê Ïîáåäû»

30 îêòÿáðÿ – 1 íîÿáðÿ 2013 Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, ÑÊÊ

Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ

Óíèêàëüíûå ìèêðîñõåìû STMicroelectronics ïîçâîëÿþò çàðÿæàòü ìîáèëüíûå óñòðîéñòâà îò ïîðòà USB ïðè âûêëþ÷åííîì ÏÊ

STMicroelectronics âûïóñòèëà ÌÝÌÑ àêñåëåðîìåòð LIS344AHH

Áåñïðîâîäíàÿ ñâÿçü ìåæäó óñòðîéñòâàìè íà áàçå Arduino ñòàíåò ïðîùå è äåøåâëå

Ãëàâíûé ðåäàêòîð:

Diodes ñîçäàëà ýêîíîìè÷íûå ïåðåêëþ÷àòåëè íà îñíîâå äàò÷èêîâ Õîëëà

À. Íèêîëàåâ

MATLAB è Simulink ðàçâåðíóòû íà áîðòó ÌÊÑ äëÿ ïðîåêòà ÍÀÑÀ SPHERES

Cypress ïðåäñòàâèëà ìàëîïîòðåáëÿþùèå ÑíÊ PSoC 1 ñ âñòðîåííûì ìîäóëåì USB

Âûïóùåí ìèíè-êîìïüþòåð CuBox-i ñòîèìîñòüþ $45

Àâãóñò 2013 (27)

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè: Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Í. Ðàäóíöåâà Ì. Ðóññêèõ

Îáëîæêà:

Wistron íà÷àëà èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìû êîìïàíèè Dialog Semiconductor äëÿ ìíîãîòî÷å÷íûõ äàò÷èêîâ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ

Torex Semiconductor ðàçðàáîòàëà ñåðèþ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ ïîâûøåííîé ñêîðîñòüþ ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû

Iris íà÷èíàåò ïðîäàæè ïîëíîñòüþ ãîòîâîãî ê ïîëåòó ÁÏËÀ ñ àâòîïèëîòîì ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ

13 14

NXP ñîçäàëà ëó÷øóþ â îòðàñëè çàùèòó äëÿ èíòåðôåéñîâ USB 3.0

À. Êðàâ÷óê

Äèðåêòîð:

e-con Systems âûïóñòèëà 8-ìåãàïèêñåëüíóþ Full HD êàìåðó ñ èíòåðôåéñîì USB 3.0 è àâòîôîêóñîì

Ñòàòüè

Ñ. Ìóðàò÷àåâ

Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ:

rlocman@rlocman.ru

+7 (495) 721-72-14

3D ïðèíòåðû: ôàáðèêà íà ñòîëå. ×àñòü 1

DuraAct: ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè äëÿ ïðîìûøëåííîñòè è íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé

ÌÀÑÒÅÐ-ËÎÌÀÑÒÅÐ. Bluetooth àäàïòåð OBD-II

Ýêðàíû – âàøè äðóçüÿ, êðîìå ñëó÷àåâ, êîãäà…

Ðûíîê DRAM âñòóïàåò â ïîðó çðåëîñòè… 43 ãîäà ñïóñòÿ

Êîíòðîëëåðû ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ ñ èíòåðôåéñîì I2C

ARM äîãîíÿåò Intel? Ñèñòåìà îáíàðóæåíèÿ ïåøåõîäîâ îòâå÷àåò íà ýòîò âîïðîñ

www.rlocman.ru

Ñõåìû Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

www.rlocman.ru/magazine

Àäàïòèâíûé òðèããåð Øìèòòà óêðîùàåò íåïîñëóøíûå ñèãíàëû

Ïîêâàäðàíòíî-ëèíåéíûé óñèëèòåëü ðàçëè÷àåò ïîëÿðíîñòü âõîäíîãî ñèãíàëà

Ïðîñòàÿ ñõåìà ôîðìèðîâàíèÿ ðåãóëèðóåìûõ ñèãíàëîâ èíòåðôåéñà CAN

Óïðàâëÿåìûé ñâåòîì ãåíåðàòîð èñïîëüçóåò åìêîñòü ñîëíå÷íîé áàòàðåè

Êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ëþáîãî ñèãíàëà ñòàíåò ðàâíûì 50%

Óíèêàëüíûå ìèêðîñõåìû STMicroelectronics ïîçâîëÿþò çàðÿæàòü ìîáèëüíûå óñòðîéñòâà îò ïîðòà USB ïðè âûêëþ÷åííîì ÏÊ Ýìóëÿòîðû çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ èìåþò çàïàòåíòîâàííóþ ôóíêöèþ îïðåäåëåíèÿ ïîäêëþ÷åíèÿ è óíèêàëüíóþ ôóíêöèþ ïðåêðàùåíèÿ çàðÿäà, ÷òî äåëàåò çàðÿäêó ìîáèëüíîãî óñòðîéñòâà áîëåå áåçîïàñíîé äëÿ îêðóæàþùåé ñðåäû è áîëåå óäîáíîé äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ Êîìïàíèÿ STMicroelectronics óñîâåðøåíñòâîâàëà ñâîè ïîñëåäíèå ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà PC USB, ÷òî ïîçâîëèò çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü íåãàòèâíîå âëèÿíèå íà îêðóæàþùóþ ñðåäó ïðè çàðÿäêå ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ. Ïîñêîëüêó ñìàðòôîíû è ìåäèàïëååðû ÷àùå âñåãî èìåþò âîçìîæíîñòü îáìåíà äàííûìè ñ ÏÊ ÷åðåç ïîðòû USB, ñîâåðøåííî åñòåñòâåííî ïðåäîñòàâèòü ïîëüçîâàòåëÿì âîçìîæíîñòü ÷åðåç ýòè æå ïîðòû îäíîâðåìåííî çàðÿæàòü ñâîè óñòðîéñòâà. Ïîýòîìó Ìåæäóíàðîäíàÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêàÿ êîìèññèÿ (IEC) àêòèâíî ïðîäâèãàåò ñòàíäàðò äëÿ óíèâåðñàëüíûõ òåëåôîííûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ (ÇÓ), èñïîëüçóþùèõ ñïåöèôèêàöèè èíòåðôåéñà USB. IEC óòâåðæäàåò, ÷òî ýòîò ñòàíäàðò ïîìîæåò óìåíüøèòü êîëè÷åñòâî çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ, êîòîðûõ â ìàññîâîì ýêâèâàëåíòå âûïóñêàåòñÿ 51000 òîíí â ãîä, è ñîêðàòèòü åæåãîäíûå âûáðîñû ïàðíèêîâûõ ãàçîâ íà 13.6 ìëí. òîíí.

Í î â û å ì è ê ð î ñ õ å ì û S T C C 5 0 11 è STCC5021 äåëàþò åùå îäèí øàã íà ïóòè ýêîíîìèè ýíåðãèè è ñîêðàùåíèÿ âûáðîñîâ óãëåêèñëîãî ãàçà, äàâàÿ âîçìîæíîñòü ïîëüçîâàòåëÿì çàðÿæàòü ñâîè ìîáèëüíûå óñòðîéñòâà ÷åðåç ïîðò USB, äàæå åñëè êîìïüþòåð íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ïðîãðàììíî-óïðàâëÿåìîãî îòêëþ÷åíèÿ. Áëàãîäàðÿ çàïàòåíòîâàííîé êîìïàíèåé ST óíèêàëüíîé ôóíêöèè îïðåäåëåíèÿ ïîäêëþ÷åíèÿ, ðàáîòàþùåé ïðè îòêëþ÷åííîì ÏÊ, ìèêðîñõåìû, íàçâàííûå

ýìóëÿòîðàìè çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ, ìîãóò îïðåäåëÿòü ìîìåíò ïîäêëþ÷åíèÿ ìîáèëüíîãî óñòðîéñòâà. Ýòî ïîçâîëÿåò èñòî÷íèêó ïèòàíèÿ êîìïüþòåðà àêòèâèðîâàòüñÿ äëÿ çàðÿäêè. Ìèêðîñõåìû òàêæå ñëåäÿò çà òîêîì äëÿ òîãî, ÷òîáû âûêëþ÷èòü èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ïîñëå çàâåðøåíèÿ çàðÿäêè, òåì ñàìûì, ìàêñèìàëüíî ýêîíîìÿ ýíåðãèþ. Äðóãèå ýìóëÿòîðû ÇÓ òðåáóþò, ÷òîáû âî âðåìÿ çàðÿäêè ÏÊ áûë âêëþ÷åí èëè íàõîäèëñÿ â ñïÿùåì ðåæèìå, ÷òî óâåëè÷èâàåò ýíåðãîïîòðåáëåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñ òåì, êîãäà ÏÊ îòêëþ÷åí. Ðàáîòà STCC5011 èëè STCC5021 ïðè âûêëþ÷åííîì ÏÊ óëó÷øàåò ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü çàðÿäêè ÷åðåç USB è äåëàåò åå áîëåå óäîáíîé äëÿ êîíå÷íûõ ïîëüçîâàòåëåé. Áîëåå òîãî, êîãäà ïîðò USB àêòèâåí è æäåò ïîäêëþ÷åíèÿ óñòðîéñòâà äëÿ çàðÿäà, ñàìè ìèêðîñõåìû ïîòðåáëÿþò 1/16 òîé ìîùíîñòè, êîòîðóþ ïîòðåáëÿþò äðóãèå ýìóëÿòîðû. Ýòî ìèíèìèçèðóåò âëèÿíèå íà ýíåðãîïîòðåáëåíèå ÏÊ èëè âðåìÿ àâòîíîìíîé ðàáîòû ïðè ïèòàíèè îò àêêóìóëÿòîðà ïðè íîðìàëüíîì ðåæèìå ðàáîòû. Îáå ìèêðîñõåìû èìåþò öåïè, ïðåäîòâðàùàþùèå ðàçðÿäêó àêêóìóëÿòîðà ÏÊ, ÷òî ïîçâîëÿåò äàæå ñàìûì ìîáèëüíûì ïîëüçîâàòåëÿì áåçîïàñíî çàðÿæàòü ñâîè óñòðîéñòâà, èñïîëüçóÿ ÏÊ ñ ïèòàíèåì òîëüêî îò àêêóìóëÿòîðà. STCC5011 èìååò îãðàíè÷åíèå òîêà çàðÿäà 1 À, ÷òî äåëàåò åå ïîäõîäÿùåé äëÿ Apple iPod è iPhone. Òîê çàðÿäà STCC5021 îãðàíè÷åí óðîâíåì 2 À, ñîîòâåòñòâóÿ òðåáîâàíèÿì iPad, à òàêæå iPod è iPhone. Îáå ìèêðîñõåìû ñîâìåñòèìû ñî ñòàíäàðòàìè çàðÿäà BC1.2, USB2.0, USB3.0 è êèòàéñêèì òåëåêîììóíèêàöèîííûì ñòàíäàðòîì YD/T 1591-2009, êîòîðûé ïðåäïèñûâàåò èñïîëüçîâàíèå çàðÿäêè ÷åðåç USB äëÿ ìèíèìèçàöèè ýëåêòðîííûõ îòõîäîâ è çàùèòû îêðóæàþùåé ñðåäû. STCC5011 è STCC5021 òàêæå ïîääåðæèâàþò ôèðìåííûå çàðÿäíûå óñòðîéñòâà, íàïðèìåð, ðåæèì çàðÿäêè BlackBerry è ðåæèì äåëèòåëÿ Apple (äëÿ òîêîâ çàðÿäà 1 è 2 À).

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè STCC5011/5021:

Ðàáîòà â ðåæèìàõ ACPI:

! Âûáîð ïðîôèëåé ýìóëÿöèè çàðÿäêè ñ ïîìîùüþ óïðàâëÿþùèõ âûâîäîâ ! Êîììóòàòîð äàííûõ, ñîâìåñòèìûé ñ USB 2.0 ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ 1000 ÌÃö ! Âñòðîåííûé ïåðåêëþ÷àòåëü ïèòàíèÿ ñ íèçêèì ñîïðîòèâëåíèåì 60 ìÎì ! Âñòðîåííàÿ çàùèòà ! Âûâîä èíäèêàöèè ñîñòîÿíèÿ çàðÿäà â ðåæèìàõ DCP (Dedicated Charging Port – âûäåëåííûé ïîðò çàðÿäà) è CDP (Charging Downstream Port – ñòàíäàðòíûé ïîðò USB)

! Ïîääåðæêà ôóíêöèè óäàëåííîãî ïðîáóæäåíèÿ â ðåæèìå ACPI S3 (ñïÿùèé ðåæèì ÏÊ) ! Îïðåäåëåíèå ïîäêëþ÷åíèÿ óñòðîéñòâà â ðåæèìå ACPI G2 (ïðîãðàììíîå îòêëþ÷åíèå, èëè S5) Ìèêðîñõåìû STCC5011 è STCC5021 ïðîèçâîäÿòñÿ ñåðèéíî, èõ ìîæíî ïðèîáðåñòè â 16-âûâîäíîì êîðïóñå VFQFPN ðàçìåðàìè 3 ´ 3 ´ 0.8 ìì ïî öåíå $0.75 ïðè çàêàçå ñâûøå 1000 êîìïîíåíòîâ.

STMicroelectronics âûïóñòèëà ÌÝÌÑ àêñåëåðîìåòð LIS344AHH Íîâûé òðåõîñåâîé ÌÝÌÑ àêñåëåðîìåòð LIS344AHH êîìïàíèè STMicroelectronics áëàãîäàðÿ øèðîêîìó äèàïàçîíó èçìåðåíèé äî ±18g, ïîâûøåííîìó áûñòðîäåéñòâèþ, íèçêîìó óðîâíþ øóìîâ è âûñîêîé ìåõàíè÷åñêîé è òåìïåðàòóðíîé ñòàáèëüíîñòè óëó÷øèò èãðîâûå ïðèëîæåíèÿ, ïîëüçîâàòåëüñêèå èíòåðôåéñû è óñòðîéñòâà ðàñøèðåííîé ðåàëüíîñòè, à òàêæå ïðîìûøëåííûå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ è ñðåäñòâà êîíòðîëÿ ñîñòîÿíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû.

Âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå íîâîãî óñòðîéñòâà îáåñïå÷èâàåò áîëüøóþ ñêîðîñòü îáíîâëåíèÿ âûõîäíûõ äàííûõ, ÷òî ïîçâîëÿåò

òî÷íî èçìåðÿòü áûñòðî ìåíÿþùèåñÿ óñêîðåíèÿ. Ýòî ïîâûñèò êà÷åñòâî ðàáîòû ïðîìûøëåííûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ, ðîáîòîòåõíè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ è íîñèìîé ýëåêòðîíèêè, íàïðèìåð, óñòðîéñòâ äëÿ ìîíèòîðèíãà ñïîðòèâíîé àêòèâíîñòè. Ñïîñîáíîñòü íîâîãî àêñåëåðîìåòðà ðåãèñòðèðîâàòü ñìåùåíèé ìàëîé àìïëèòóäû, îñíîâàííàÿ íà ñî÷åòàíèè âûñîêîé ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ ñ íèçêèì óðîâíåì øóìà, îáåñïå÷èâàåò áîëåå áûñòðûé îòêëèê â ñèñòåìàõ àêòèâàöèè äâèæåíèåì è ïîääåðæèâàåò òàêèå òðåáîâàòåëüíûå ïðèëîæåíèÿ, êàê óñòðîéñòâà ðàñøèðåííîé ðåàëüíîñòè. Ïîëíûé äèàïàçîí èçìåðåíèé àêñåëåðîìåòðà LIS344AHH âûáèðàåòñÿ ïîëüçîâàòåëåì, è ìîæåò ñîñòàâëÿòü ±6g èëè ±18g, ÷òî ïîâûøàåò òî÷íîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè óñòðîéñòâàìè, ñïîñîáíûìè ðàáîòàòü â åäèíñòâåííîì äèàïàçîíå ±16g. Àêñåëåðîìåòð ìîæåò ïèòàòüñÿ íàïðÿæåíèåì îò 2.4 äî 3.6 Â, èìååò âñòðîåííûé ìîäóëü ñàìîäèàãíîñòèêè è ïîñòàâëÿåòñÿ â êîìïàêòíîì 16-âûâîäíîì êîðïóñå LGA-16 ðàçìåðîì 4 ´ 4 ´ 1.5 ìì. Èíæåíåðíûå îáðàçöû LIS344AHH óæå äîñòóïíû äëÿ çàêàçà ïî öåíå $8.40 çà øòóêó ïðè ïîêóïêå áîëåå 1000 ïðèáîðîâ.

Áåñïðîâîäíàÿ ñâÿçü ìåæäó óñòðîéñòâàìè íà áàçå Arduino ñòàíåò ïðîùå è äåøåâëå Â ñëó÷àå óñïåõà íà Kickstarter ïðîåêòà êîìïàíèè Flutter Wireless óñòàíàâëèâàòü áåñïðîâîäíóþ ñâÿçü ñ áîëüøèì ðàäèóñîì äåéñòâèÿ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ìåæäó óñòðîéñòâàìè íà áàçå Arduino ñòàíåò ïðîùå è äåøåâëå. Flutter ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áåñïðîâîäíóþ ïëàòôîðìó ðàçðàáîòêè äëÿ

ÍÎÂÎÑÒÈ

Arduino ñ îáëàñòüþ ïîêðûòèÿ îêîëî êèëîìåòðà, ÷òî äåëàåò åå óäîáíîé äëÿ óñòðîéñòâ, êîòîðûì íåäîñòàòî÷íî äàëüíîñòè äåéñòâèÿ ñåòè Wi-Fi.

Flutter Basic

Flutter Pro

Âîçìîæíûìè îáëàñòÿìè èñïîëüçîâàíèÿ ìîãóò áûòü ñèñòåìû äîìàøíåé àâòîìàòèêè, ëåòàþùèå ðîáîòû, ïîäîáíûå êâàäðîêîïòåðàì, îáîðóäîâàíèå äëÿ ìîíèòîðèíãà îêðóæàþùåé ñðåäû è ðàäèîóïðàâëÿåìûå ìîäåëè àâòîìîáèëåé, òî åñòü ëþáûå ïðîåêòû íà îñíîâå Arduino, êîòîðûå äîëæíû ïåðåäàâàòü äàííûå èç îäíîé óäàëåííîé òî÷êè ïðîñòðàíñòâà â äðóãóþ. Äàëüíîñòü äåéñòâèÿ Flutter ïðåâûøàåò 1 êì, íî ðàçðàáîò÷èêè âêëþ÷èëè åùå è ïîääåðæêó ñîòîâûõ ñåòåé, ïîýòîìó, ðàçìåñòèâ îïðåäåëåííûì îáðàçîì íåñêîëüêî òàêèõ óñòðîéñòâ, ñòàíäàðòíóþ îáëàñòü ïîêðûòèÿ ìîæíî ðàñøèðèòü. Ñîãëàñíî ïëàíàì êîìïàíèè, ïîñëå ñáîðà öåëåâîé ñóììû $80,000 íà÷íåòñÿ âûïóñê ñåðèéíîé ïðîäóêöèè. Îíà áóäåò ïðåäñòàâëåíà äâóìÿ âàðèàíòàìè: áàçîâàÿ ïëàòà Flutter Basic ñòîèìîñòüþ $20 è óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ âåðñèÿ Flutter Pro ñòîèìîñòüþ $30. Îáå ïëàòû îñíàùåíû ARM-ïðîöåññîðîì Atmel SAM3s.

Íà ïëàòå Flutter Basic áóäåò âñòðîåííàÿ, à íå âíåøíÿÿ, àíòåííà, è áëàãîäàðÿ óñòàíîâêå êîìïîíåíòîâ ñ îáåèõ ñòîðîí îíà áóäåò êîìïàêòíåé. Êðîìå òîãî, íà íåé èìååòñÿ ðàçúåì micro-USB äëÿ ïèòàíèÿ è ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ñâåòîäèîä, êíîïêà, à òàêæå öèôðîâûå è àíàëîãîâûå ëèíèè ââîäà/âûâîäà. Flutter Pro áóäåò ïîñòàâëÿòüñÿ ñ óñòðîéñòâîì çàðÿäà àêêóìóëÿòîðà, ïðîôåññèîíàëüíîé ñúåìíîé àíòåííîé, äîïîëíèòåëüíîé êíîïêîé è óâåëè÷åííûì îáúåìîì ïàìÿòè. Ðàçðàáîò÷èêè òàêæå ïëàíèðóþò âûïóñòèòü íåñêîëüêî äîïîëíèòåëüíûõ íàáîðîâ, äåëàþùèõ èõ ïðîäóêò áîëåå ôóíêöèîíàëüíûì. Â íèõ âîéäóò ðàçëè÷íûå ìîäóëè äëÿ óäîáíîãî ïîäêëþ÷åíèÿ (ïðè ìèíèìóìå ïàéêè), äîìàøíÿÿ áàçîâàÿ ñòàíöèÿ, êîòîðàÿ ìîæåò ñîåäèíÿòüñÿ ñ ðîóòåðîì ÷åðåç Ethernet èëè Wi-Fi, è ìîäóëü Bluetooth äëÿ ðàçãîâîðà ïî ñìàðòôîíó è âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ïëàíèðóåìûì ê âûïóñêó ìîáèëüíûì ïðèëîæåíèåì äëÿ Flutter. Áåçîïàñíîñòü ÿâëÿåòñÿ âàæíûì ìîìåíòîì, êîòîðîìó ðàçðàáîò÷èêè óäåëÿþò ìíîãî âíèìàíèÿ, ïîñêîëüêó óñòðîéñòâî äîëæíî ïåðåäàâàòü èíôîðìàöèþ íà îòíîñèòåëüíî áîëüøîå ðàññòîÿíèå, ãäå îíà ìîæåò áûòü ïåðåõâà÷åíà. Ïîýòîìó ïåðåäàâàåìûå äàííûå áóäóò çàøèôðîâàíû, à Flutter áóäåò èìåòü â ñâîåì ñîñòàâå êðèïòîãðàôè÷åñêèé ìîäóëü äëÿ õðàíåíèÿ è çàùèòû êëþ÷åé øèôðîâàíèÿ. Ïðîåêò îòíîñèòñÿ ê êàòåãîðèè open sourse, òî åñòü âåñü èñõîäíûé êîä è âñå ñõåìû áóäóò íàõîäèòüñÿ â îòêðûòîì äîñòóïå. Òàêæå ðàçðàáîò÷èêè ïëàíèðóþò âûïóñòèòü íåñêîëüêî ðóêîâîäñòâ äëÿ îáëåã÷åíèÿ ïðîöåññà ïðîåêòèðîâàíèÿ áåñïðîâîäíûõ ñèñòåì.

Diodes ñîçäàëà ýêîíîìè÷íûå ïåðåêëþ÷àòåëè íà îñíîâå äàò÷èêîâ Õîëëà Diodes Incorporated âûïóñòèëà øåñòü âûñîêîýôôåêòèâíûõ ïåðåêëþ÷àòåëåé íà îñíîâå äàò÷èêîâ Õîëëà, ðàçðàáîòàííûõ äëÿ ñíèæåíèÿ ìîùíîñòè, ïîòðåáëÿåìîé äàò÷èêàìè ïîëîæåíèÿ è ïðèáëèæåíèÿ â ðàçíîîáðàçíîì ïîòðåáèòåëüñêîì, äîìàøíåì è ïðîìûøëåííîì îáîðóäîâàíèè. Ïðèáîðû îïòèìèçèðîâàíû äëÿ ðàáîòû ïðè íàïðÿæåíèè îò 1.6 Â äî 3.6 Â, è áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ñïÿùåãî ðåæèìà ñèñòåìû ñèíõðîíèçàöèè èìåþò òèïè÷íûé ñðåä-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

VDD

Ýëåìåíò Õîëëà

Êîìïåíñàöèÿ ñìåùåíèÿ

Óïðàâëåíèå ðåæèìàìè ñíà/ïðîáóæäåíèÿ è êëþ÷ ïèòàíèÿ Âûáîð äèàïàçîíà

Çàùåëêà è êîíòðîëëåð âûõîäíîãî äðàéâåðà

Óñèë.

ÂÛÕÎÄ

GND

BSEL

Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ïðîãðàììèðóåìîãî ïåðåêëþ÷àòåëÿ AH1894

íèé òîê ïîòðåáëåíèÿ âñåãî 4.3 ìêÀ ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 1.8 Â. Â íîâîå ñåìåéñòâî ìèêðîìîùíûõ ïðîäóêòîâ íà îñíîâå ýôôåêòà Õîëëà âîøëè áèïîëÿðíûå ïåðåêëþ÷àòåëè ñðåäíåãî óðîâíÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòè AH1895 è ïåðåêëþ÷àòåëè âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè AH1893, AH1897 è AH1812. Êðîìå òîãî, ïðåäëàãàþòñÿ ïðîãðàììèðóåìûé áèïîëÿðíûé êëþ÷ AH1894 è âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûé îäíîïîëÿðíûé (þæíûé ïîëþñ) êëþ÷ AH3360. Ýòè ïðîñòûå óñòðîéñòâà âûïóñêàþòñÿ â ìèíèàòþðíûõ íèçêîïðîôèëüíûõ êîðïóñàõ X1-DFN1216-4 (1.2 ´ 1.6 ´ 0.5 ìì) è SOT553 (1.6 ´ 1.6 ´ 0.5 ìì). Âñå ïðèáîðû, çà èñêëþ÷åíèåì AH1812, èìåþò äâóõòàêòíûå âûõîäû, ïîçâîëÿþùèå ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ è óïðîñòèòü òîïîëîãèþ ïå÷àòíîé ïëàòû. Ïðè íåîáõîäèìîñòè ëîãè÷åñêîãî îáúåäèíåíèÿ íåñêîëüêèõ ïåðåêëþ÷àòåëåé ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ìèêðîñõåìîé AH1812, èìåþùåé âûõîä ñ îòêðûòûì ñòîêîì.

ÌÄÌ ñòàáèëèçàöèÿ óñòðîéñòâ ïîçâîëèëà çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòü èõ òåìïåðàòóðíóþ ñòàáèëüíîñòü è óñòîé÷èâîñòü ê ìåõàíè÷åñêèì âîçäåéñòâèÿì, à òàêæå ìèíèìèçèðîâàòü äðåéô âî âñåì äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +85 °C. Ñïîñîáíîñòü âûäåðæèâàòü ñòàòè÷åñêèå ðàçðÿäû äî 8 êÂ ïîâûøàåò íàäåæíîñòü êîíå÷íûõ èçäåëèé è óïðîùàåò îáðàùåíèå ñ ïðèáîðàìè íà ýòàïå ïðîèçâîäñòâà. Äîïîëíèòåëüíóþ ãèáêîñòü ïðè êîíñòðóèðîâàíèè äàåò ïðîãðàììèðóåìûé âàðèàíò AH1894, ïîçâîëÿþùèé âûáèðàòü îäèí èç äâóõ äèàïàçîíîâ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê ìàãíèòíîìó ïîëþ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî âûâîäà BSEL è ïîäñòðàèâàòüñÿ ïîä ðàçëè÷íóþ íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðè ðàçëè÷íûõ ðàññòîÿíèÿõ ìåæäó äàò÷èêîì Õîëëà è ìàãíèòîì. Âûáîð äèàïàçîíà ìîæåò âûïîëíÿòüñÿ êàê àïïàðàòíûìè ñðåäñòâàìè, òàê è ïðîãðàììíî, â ñëó÷àå ïîäêëþ÷åíèÿ âûâîäà óïðàâëåíèÿ ê ìèêðîêîíòðîëëåðó.

MATLAB è Simulink ðàçâåðíóòû íà áîðòó ÌÊÑ äëÿ ïðîåêòà ÍÀÑÀ SPHERES Êîìïàíèÿ MathWorks îáúÿâèëà î òîì, ÷òî ïàêåòû MATLAB è Simulink áûëè ðàçâåðíóòû íà áîðòó ÌÊÑ â êà÷åñòâå ñîñòàâíîé ÷àñòè ïðîåêòà ÍÀÑÀ SPHERES – ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñïóòíèêîâ ñ ôóíêöèÿìè óäåðæàíèÿ ñèíõðîíèçèðîâàííîãî ïîëîæåíèÿ, âçàèìîäåéñòâèÿ è ïåðåîðèåíòàöèè.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

SPHERES ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñôåðè÷åñêèå ñïóòíèêè ðàçìåðîì ñ øàð äëÿ áîóëèíãà, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ âíóòðè êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè äëÿ îòðàáîòêè íàáîðà êîíêðåòíûõ èíñòðóêöèé ïî âûïîëíåíèþ êîñìè÷åñêèìè àïïàðàòàìè àâòîíîìíûõ ìàíåâðîâ ñáëèæå-

ÍÎÂÎÑÒÈ

Àñòðîíàâò ÍÀÑÀ ñ òðåìÿ SPHERES ïàðÿò â íåâåñîìîñòè íà Ìåæäóíàðîäíîé Êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè.

íèÿ è ñòûêîâêè. Ýêèïàæ êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè, íàçåìíûå èíæåíåðû è ïðèãëàøåííûå ó÷åíûå ïëàíèðóþò îáó÷èòü SPHERES îáñëóæèâàíèþ ñïóòíèêîâ, ñáîðêå êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ íà îðáèòå, ôèãóðàì ãðóïïîâîãî ïèëîòàæà êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ. Èñïîëüçîâàíèå MATLAB è Simulink ïîçâîëèò êîìàíäå ðàçðàáîò÷èêîâ ïðîàíàëèçèðîâàòü àëãîðèòìû, ñâÿçàííût ñ óïðàâëåíèåì âçàèìíîé îðèåíòàöèåé è óäåðæàíèåì âçàèìíîãî ðàñïîëîæåíèÿ ìåæäó ñïóòíèêàìè, ïåðåîðèåíòàöèåé

è ìàíåâðàìè ïðè÷àëèâàíèÿ ê ïëîñêîñòè äëÿ ïîäçàðÿäêè, à òàêæå àëãîðèòìîâ ïðåäóïðåæäåíèÿ ñòîëêíîâåíèé è ïîääåðæàíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîãî áàëàíñà. Êðîìå òîãî, MATLAB áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ â õîäå ýêñïåðèìåíòîâ ïðè ðåíäåðèíãå â ðåàëüíîì âðåìåíè òðåõìåðíîãî èçîáðàæåíèÿ ñïóòíèêîâ, ïîçâîëÿÿ íàçåìíûì èññëåäîâàòåëÿì ïîëó÷àòü ëó÷øåå êà÷åñòâî âèçóàëèçàöèè òåêóùåãî ýêñïåðèìåíòà è ðàññìàòðèâàòü ïðîèñõîäÿùåå ïîä ëþáûì óãëîì. Äî ñèõ ïîð åäèíñòâåííûì ñðåäñòâîì âèçóàëèçàöèè áûëà âèäåîñúåìêà èç ôèêñèðîâàííîãî ïîëîæåíèÿ. «Ìû ðàäû, ÷òî ÍÀÑÀ ñåðòèôèöèðîâàëà è ðàçâåðíóëà MATLAB è Simulink íà êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè», ãîâîðèò Äæîí Ôðèäìàí (Jon Friedman), ðóêîâîäèòåëü îòäåëà ìàðêåòèíãà àýðîêîñìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ êîìïàíèè MathWorks. «Ýòî ðåøåíèå ïîìîæåò êîìàíäå ÍÀÑÀ, ðàáîòàþùåé íàä ïðîåêòîì SPHERES, óñêîðèòü ðàáîòó áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî áîëåå ñëîæíûå àëãîðèòìû è èíñòðóìåíòû ìîãóò áûòü îòðàáîòàíû â MATLAB è Simulink è ïîñëå ýòîãî èñïîëüçîâàíû íåïîñðåäñòâåííî íà ñïóòíèêàõ».

Cypress ïðåäñòàâèëà ìàëîïîòðåáëÿþùèå ÑíÊ PSoC 1 ñ âñòðîåííûì ìîäóëåì USB Óñòðîéñòâà CY8C24x93 èäåàëüíû äëÿ áûñòðîé è äåøåâîé ðàçðàáîòêè ïðèëîæåíèé ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì Cypress Semiconductor ïðåäñòàâèëà íîâóþ ñåðèþ ïðîãðàììèðóåìûõ ñèñòåì-íàêðèñòàëëå (ÑíÊ) PSoC1. Ñàìûå äåøåâûå è ìàëîïîòðåáëÿþùèå â ñåìåéñòâå PSoC1 ìèêðîñõåìû ñåðèè CY8C24x93 îïòèìèçèðîâàíû äëÿ ðàáîòû â ïðèëîæåíèÿõ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, èõ ýíåðãîïîòðåáëåíèå â ðåæèìå îæèäàíèÿ ñîñòàâëÿåò 1.1 ìêÀ, à â ðåæèìå ñíà – 100 íÀ. Íîâûå ÑíÊ îñíàùåíû èíòåðôåéñàìè Full Speed USB 2.0 è SPI, ÷òî ïîçâîëÿåò áûñòðî è áåç áîëüøèõ çàòðàò ïðîåêòèðîâàòü ïðîãðàììèðóåìûå êîììóíèêàöèîííûå ìîñòû. CY8C24x93 PSoC 1 ïîñòàâëÿþòñÿ â ðàçëè÷íûõ êîðïóñàõ, â ÷àñòíîñòè â êîðïóñå QFN ðàçìåðîì 3 ´ 3 ìì. Ìèêðîñõåìû ñîäåðæàò 10ðàçðÿäíûé ÀÖÏ è äâà êîìïàðàòîðà, à òàêæå 16-ðàçðÿäíûå òàéìåðû. Ñî÷åòàíèå êîìïàê-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

òíûõ êîðïóñîâ è àíàëîãîâûõ ðåñóðñîâ äåëàåò ñåìåéñòâî PSoC 1 èäåàëüíûì ñðåäñòâîì ðåàëèçàöèè âûñîêîèíòåãðèðîâàííûõ ñèñòåìíûõ ðåøåíèé ñ îãðàíè÷åííûì ïðîñòðàíñòâîì äëÿ ìîíòàæà, âûïîëíÿþùèõ áàçîâóþ îáðàáîòêó àíàëîãîâûõ ñèãíàëîâ. Óñòðîéñòâà PSoC 1 ïîääåðæèâàþòñÿ èíòåãðèðîâàííîé ñðåäîé ðàçðàáîòêè PSoC Designer êîìïàíèè Cypress. Îíà ñîäåðæèò ãîòîâûå ïîëüçîâàòåëüñêèå ìîäóëè, íàçûâàåìûå Virtual Chips, ñî÷åòàþùèå ôóíêöèè ðàçëè÷íûõ ìèêðîñõåì äðóãèõ ïðîèçâîäèòåëåé, è ìîãóò çàìåíÿòü èõ, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ñîáñòâåííûå ðåøåíèÿ. Ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò

ñîêðàòèòü âðåìÿ ñîçäàíèÿ è âûâîäà ïðîäóêöèè íà ðûíîê, âêëþ÷èâ ïîëüçîâàòåëüñêèå ìîäóëè â ñîñòàâ ÑíÊ, ÷òîáû ðàñøèðèòü åå ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè. Ïðèáîðû ñåìåéñòâà CY8C24x93 ïîñòàâëÿþòñÿ ñ ôëýø-ïàìÿòüþ îáúåìîì 8, 16 è 32 ÊÁ. Îíè ìîãóò ðàáîòàòü â øèðîêîì äèàïàçîíå ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé îò 1.71 äî 5.5 Â.

Äîñòóïíîñòü Öåíû ÑíÊ CY8C24x93 íà÷èíàþòñÿ îò $0.50 çà øòóêó ïðè çàêàçå ñâûøå 10,000 êîìïîíåíòîâ. Ïîëó÷èòü îáðàçöû è ïðèîáðåñòè ñåðèéíóþ ïðîäóêöèþ ìîæíî óæå ñåãîäíÿ.

Âûïóùåí ìèíè-êîìïüþòåð CuBox-i ñòîèìîñòüþ $45 SolidRun ïðåäñòàâèëà êîìïàêòíûé, ñîâðåìåííûé è ñòèëüíûé ìèíè-êîìïüþòåð, êîòîðûé áóäåò ïî êàðìàíó êàæäîìó Ñ ìå÷òîé î äîñòóïíîñòè ñâîåãî ìèíèêîìïüþòåðà äëÿ âñåõ è êàæäîãî êîìïàíèÿ SolidRun íà÷àëà âûïóñê ñåðèè óñòðîéñòâ CuBox-i ñî ñòàðòîâîé öåíîé $45 çà ìîäåëü íà÷àëüíîãî óðîâíÿ CuBox-i1. Â ñåìåéñòâî âîøëè òàêæå CuBox-i2, CuBox-i2ultra è CuBoxi4pro. Âñå ïðèáîðû îñíîâàíû íà ñèñòåìå-íàêðèñòàëëå i.MX6 êîìïàíèè Freescale è ñîäåðæàò îò îäíîãî äî ÷åòûðåõ ÿäåð ARM, ðàáîòàþùèõ íà ÷àñòîòå äî 1.2 ÌÃö.

æå èäåò ïðîöåññ ïîðòèðîâàíèÿ. Ñðåäè ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ åñòü ïîñëåäíèå âåðñèè ÿäðà Linux, XBMC Media Center è ìíîãîå äðóãîå. Ïîìèìî Linux íîâûå êîìïüþòåðû áóäóò ïîääåðæèâàòü îäíó èç íàèáîëåå ïîïóëÿðíûõ ÎÑ Android 4.2.2 Jelly Bean. CuBox-i âïå÷àòëÿåò íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì è ñòèëüíûì ïîëèðîâàííûì êîðïóñîì ðàçìåðîì âñåãî 5 ´ 5 ´ 5 ñì.

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè CuBox-i: Ðàçðàáîò÷èêè ñîîáùèëè, ÷òî îòêðûòûé êîìïëåêò ñðåäñòâ ðàçðàáîòêè è ìíîæåñòâî äîñòóïíûõ ïàêåòîâ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïîçâîëÿò èñïîëüçîâàòü ýòè êîìïüþòåðû â ñàìûõ ðàçíûõ îáëàñòÿõ, âêëþ÷àÿ âñòðàèâàåìûå ñèñòåìû, ìóëüòèìåäèà, îáðàçîâàíèå, îáëà÷íûå ñåðâèñû è ÷åëîâåêî-ìàøèííûå èíòåðôåéñû. Ðàáîòà íàä ìíîãèìè ïðîãðàììíûìè ïàêåòàìè ñ îòêðûòûì êîäîì óæå çàâåðøåíà, èëè

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

! Ïðîöåññîð i.MX6 Cortex A9 ARM, èìåþùèé äî ÷åòûðåõ ÿäåð, ðàáîòàþùèõ íà ÷àñòîòå äî 1.2 ÃÃö ! Íàáîð èíñòðóêöèé ARMv7 ñ ïîääåðæêîé ðàñøèðåíèÿ NEON ! Ïàìÿòü DDR-3 îáúåìîì äî 2 ÃÁ ! Âèäåîâûõîä HDMI 1080p ! Ìóëüòèôîðìàòíûé àïïàðàòíûé äâèæîê äëÿ êîäèðîâàíèÿ è äåêîäèðîâàíèÿ âèäåî ! Èíòåãðèðîâàííûé ïðîöåññîð îáðàáîòêè âèäåîèçîáðàæåíèé

ÍÎÂÎÑÒÈ

! Ãðàôè÷åñêèé ïðîöåññîð ñ ïîääåðæêîé áèáëèîòåê OpenGL ES 2.0 è OpenCL 1.1* ! Ethernet 10/100/1000 Ìá/ñ (ãèãàáèòíûé Ethernet äîñòóïåí òîëüêî â ìîäåëÿõ CuBox-i2ultra è CuBox-i4pro) ! Äâà õîñò-èíòåðôåéñà USB-2.0 ! eSata 3 Ãá/ñ* ! Èíôðàêðàñíûé ïðèåìíèê è ïåðåäàò÷èê ! Îïòè÷åñêèé àóäèîâûõîä SPDIF ! Ïîääåðæêà microSD äëÿ õðàíåíèÿ îïåðà-

öèîííîé ñèñòåìû ! microUSB äëÿ íóæä ðàçðàáîòêè* ! WiFi 802.11 b/g/n è BlueTooth* ! Âñòðîåííûå ÷àñû ðåàëüíîãî âðåìåíè ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì* * ïîääåðæèâàåòñÿ òîëüêî ìîäåëÿìè CuBox-i2ultra è CuBox-i4pro

Ïðåäâàðèòåëüíûé çàêàç íà îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî ìèíè-êîìïüþòåðîâ ìîæíî ñäåëàòü íà ñàéòå ïðîäóêòà cubox-i.com.

Wistron íà÷àëà èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìû êîìïàíèè Dialog Semiconductor äëÿ ìíîãîòî÷å÷íûõ äàò÷èêîâ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ Wistron îáåñïå÷èò ïîñòàâùèêîâ ïðîèçâîäèòåëåé ÏÊ áîëåå äåøåâûìè âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûìè ìóëüòèñåíñîðíûìè ìîäóëÿìè Dialog Semiconductor ñîîáùèëà, ÷òî ODMêîìïàíèÿ Wistron ñòàëà ïåðâûì ïîêóïàòåëåì åå ìèêðîñõåì DA8901 SmartWave MTIC (Multi-Touch Integrated Circuit – ìèêðîñõåìà äëÿ ìíîãîòî÷å÷íûõ ñåíñîðíûõ äàò÷èêîâ). MTIC – ýòî ïåðâûå â ìèðå ìèêðîñõåìû, äåëàþùèå âîçìîæíûì èñïîëüçîâàíèå ñåíñîðíîé òåõíîëîãèè FlatFrog ïðè ìàññîâîì ïðîèçâîäñòâå ïîëüçîâàòåëüñêèõ óñòðîéñòâ. Èñïîëüçóÿ èíôðàêðàñíîå èçëó÷åíèå, ðàñïðîñòðàíÿåìîå âíóòðè ñòåêëà ïî âñåé åãî ïëîùàäè, ñèñòåìà ìîæåò ðåãèñòðèðîâàòü è îòñëåæèâàòü ìíîæåñòâåííûå íàæàòèÿ, æåñòû è äàâëåíèå îò ðóê â ïåð÷àòêàõ èëè îò äðóãèõ îáúåêòîâ, ïðåäîñòàâëÿÿ ïîëüçîâàòåëþ âîçìîæíîñòü âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âûñîêîêà÷åñòâåííûì ñåíñîðíûì ýêðàíîì, èìåþùèì õàðàêòåðèñòèê, ïðåâîñõîäÿùèå ïîñëåäíèå åìêîñòíûå òåõíîëîãèè, íî ïðè áîëåå íèçêîé öåíå.

äóëü ñ ïîääåðæêîé òåõíîëîãèè SmartWave, êîòîðûé ìîæåò «îäèí ê îäíîìó» çàìåíèòü ïðèìåíÿåìûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ åìêîñòíûå ñåíñîðíûå ìîäóëè, ïðåäîñòàâèâ OEM ïðîèçâîäèòåëÿì âîçìîæíîñòü áûñòðîãî âûõîäà íà ðûíîê ñ íîâîé ìóëüòèñåíñîðíîé òåõíîëîãèåé ïðè ìàëûõ ðèñêàõ, íèçêîé öåíå è, ÷òî ñàìîå âàæíîå, áåç íåîáõîäèìîñòè ïåðåïðîåêòèðîâàíèÿ ïðîäóêòà.

Äåêîðàòèâíàÿ îêðàñêà, ïðîçðà÷íàÿ äëÿ ÈÊ ëó÷åé

ÈÊ èçëó÷àòåëè

Îðèåíòèðóÿñü íà ìîíîáëîêè è ìîíèòîðû ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà, êîìïàíèÿ Wistron ðàçðàáîòàëà 23-äþéìîâûé ñåíñîðíûé ìî-

ÈÊ äåòåêòîðû

Ëþáûå äðóãèå èçâåñòíûå ñåãîäíÿ ðåøåíèÿ, îñíîâàííûå íà îïòèêå, òðåáóþò íàëè÷èÿ ðàìêè ïî êðàþ è íå îòâå÷àþò êðèòåðèÿì Windows 8. Ìèêðîñõåìà DA8901 ïîääåðæèâàåò òåõíîëîãèþ FlatFrog, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ïðîèçâîäèòåëÿì ïîëó÷èòü ãëàäêîå ðåøåíèå áåç ðàìêè, èäåíòè÷íîå åìêîñòíîé ñåíñîðíîé ïàíåëè. Îäíàêî, â îòëè÷èå îò åìêîñòíûõ óñòðîéñòâ, â äàííîì ñëó÷àå íå èñïîëüçóåòñÿ íèêàêèõ äîðîãîñòîÿùèõ ñëîåâ îêñèäà èíäèÿ è îëîâà, êîòîðûå îòðàæàëè áû è ïðåëîìëÿëè

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ñâåò îò ýêðàíà. Êðîìå òîãî, óíèêàëüíàÿ ñïîñîáíîñòü ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì ðåãèñòðèðîâàòü ñèëó íàæàòèÿ îòêðûâàåò íîâûå âîçìîæíîñòè èíòåðôåéñà ïîëüçîâàòåëÿ äëÿ íàâèãàöèè ïî ãðàôè÷åñêîé ñðåäå èëè â èãðàõ. Âñå ýòî, â ñî÷åòàíèè ñ âåëèêîëåïíûìè âïå÷àòëåíèÿìè îò ïðîñìîòðà è ãàðàíòèðîâàííîé ñåðòèôèêàöèåé Windows 8, ïðåäîñòàâëÿåò ODM- è OEM-ïðîèçâîäèòåëÿì äîëãîæäàííóþ âîçìîæíîñòü áåç óùåðáà äëÿ õàðàêòåðèñòèê ðàñøèðèòü ñôåðó èñïîëüçîâàíèÿ ñåíñîðíûõ óñòðîéñòâ íà òå îáëàñòè ðûíêà, íà êîòîðûå ðàíüøå áûëè îðèåíòèðîâàíû èõ áîëåå äåøåâûå ïðîäóêòû. Îïòèìèçèðîâàííûå äëÿ ýêðàíîâ ñ äèàãîíàëüþ îò 11 äî 36 äþéìîâ ìèêðîñõåìû MTIC ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â ñîâðåìåííûõ íîóòáóêàõ, ìîíîáëîêàõ, óëüòðàáóêàõ è ìîíèòîðàõ. MTIC ïîääåðæèâàåò äî 40 îäíîâðåìåííûõ êàñàíèé, èñïîëüçóÿ ïðîâåðåííûå ïðèíöèïû ñåíñîðíîé òåõíîëîãèè ïëàíàðíîãî ðàñïîçíàâàíèÿ ðàññåÿíèÿ (Planar Scatter Detection – PSD), çàïàòåíòîâàííîé FlatFrog. Òåõíîëîãèÿ ïîçâîëÿåò ðåãèñòðèðîâàòü èçìåíåíèÿ èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ, ðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ âíóòðè ïîêðûâàþùåãî äèñïëåé ñòåêëà, è ïðåîáðàçîâûâàòü ýòè èçìåíåíèÿ â êîîðäèíàòû ìíîãîòî÷å÷íûõ ïðèêîñíîâåíèé. Îäíà ìèêðîñõåìà MTIC ìîæåò ãèáêî íàñòðàèâàòüñÿ äëÿ íåïîñðåäñòâåííîãî ïèòàíèÿ èíôðàêðàñíûõ ñâåòîäèîäîâ â êîëè÷åñòâå äî äâåíàäöàòè øòóê, èëè äëÿ óïðàâëåíèÿ ìàññèâîì ñâåòîäèîäîâ ñ âíåøíèì ïèòàíèåì. Êðîìå òîãî, êàæäàÿ ìèêðîñõåìà ñïîñîáíà

îáðàáàòûâàòü ñèãíàëû îò ïðèåìíèêîâ, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ òàêæå ìîæåò äîõîäèòü äî äâåíàäöàòè. Òèïîâîé óëüòðàáóê, ïëàíøåò èëè ìîíîáëîê áóäóò ñîäåðæàòü íåñêîëüêî ìèêðîñõåì MTIC â êîíôèãóðàöèè âåäóùèé/âåäîìûé, ñïîñîáíîé ïåðåíàñòðàèâàòüñÿ äëÿ óïðàâëåíèÿ ýêðàíàìè ðàçëè÷íîãî ðàçìåðà. Ñåíñîðíûé ìîäóëü Wistron ñ äèàãîíàëüþ 23 äþéìà ñîäåðæèò äåñÿòü ìèêðîñõåì DA8901, êîòîðûå íå òîëüêî îáåñïå÷èâàþò íåîáõîäèìûå õàðàêòåðèñòèêè, óäîâëåòâîðÿþùèå òðåáîâàíèÿì ñåðòèôèêàöèé äëÿ Windows 8, íî äàæå ïðåâîñõîäÿò èõ. DA8901 ïîñòàâëÿåòñÿ â 59-âûâîäíîì êîðïóñå QFN ðàçìåðîì 5.7 ´ 5.0 ìì. Ñî÷åòàíèå ìàëîãî êîðïóñà è ìèíèìàëüíîãî íàáîðà âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ îáåñïå÷èâàåò èäåàëüíûå óñëîâèÿ äëÿ ðàçìåùåíèÿ ñâåòîäèîäíîãî èçëó÷àòåëÿ è ïðèåìíèêà ðÿäîì äðóã ñ äðóãîì íà î÷åíü óçêîé è äåøåâîé ïå÷àòíîé ïëàòå, ðàñïîëàãàþùåéñÿ ïî êðàÿì äèñïëåÿ èëè â âåðõíåé ÷àñòè åãî ðàìêè, ÷òî ïîçâîëèò ðåàëèçîâûâàòü ñîâðåìåííûå äèçàéíåðñêèå ðåøåíèÿ, èäåàëüíî ïîäõîäÿùåìó äëÿ ÏÊ ñ Windows 8, ïëàíøåòíûõ êîìïüþòåðîâ è óëüòðàáóêîâ. Äåìîíñòðàöèþ ïåðâûõ 23äþéìîâûõ ñåíñîðíûõ ìîäóëåé íà áàçå ìèêðîñõåì MTIC êîìïàíèè Dialog ìîæíî áûëî óâèäåòü íà âûñòàâêå Computex 2013 â Òàéáýå. Â ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî ìèêðîñõåìà DA8901 MTIC áóäåò çàïóùåíà â òðåòüåì êâàðòàëå 2013 ã.

Torex Semiconductor ðàçðàáîòàëà ñåðèþ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ ïîâûøåííîé ñêîðîñòüþ ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû Torex Semiconductor ðàçðàáîòàëà íîâóþ ñåðèþ ñèíõðîííûõ ïîíèæàþùèõ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ âûõîäíûì òîêîì äî 1.5 À. Âíåäðèâ ñîáñòâåííóþ òåõíîëîãèþ óïðàâëå-

SOT-89-5

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

USP-6C

íèÿ, ïîëó÷èâøóþ íàçâàíèå HiSAT-COT, êîìïàíèÿ ñîçäàëà ïðèáîðû ñ ïîâûøåííîé ñêîðîñòüþ ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû. Îò ïðåîáðàçîâàòåëåé, â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ ñòàíäàðòíûå ìåòîäû óïðàâëåíèÿ, íîâûå ïðèáîðû XC9260/XC9261 îòëè÷àþòñÿ çíà÷èòåëüíî óìåíüøåííîé çàâèñèìîñòüþ ôëóêòóàöèé ÷àñòîòû ãåíåðàöèè îò èçìåíåíèé òîêà íàãðóçêè èëè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ñîñòàâëÿåò 2.7 … 5.5 Â, à âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ñ òî÷íîñòüþ ±2% óñòàíàâëèâàþòñÿ â äèàïàçîíå îò

ÍÎÂÎÑÒÈ

ìîáèëüíûõ è èíûõ óñòðîéñòâ, ñîäåðæàùèõ ïàìÿòü DDR è ïðîöåññîð. Âðåìÿ ìÿãêîãî ñòàðòà óñòàíîâëåíî ðàâíûì 0.3 ìñ (òèïîâîå çíà÷åíèå). Âñòðîåííàÿ ôóíêöèÿ çàùèòû îòêëþ÷àåò ñèëîâîé òðàíçèñòîð, åñëè âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàíîâèòñÿ ðàâíûì èëè íèæå 2.0 Â. Ïîòðåáèòåëþ ïðåäîñòàâëåíà âîçìîæíîñòü âûáèðàòü ïðèáîðû ëèáî â êîðïóñå SOT-89-5, ëèáî â ìèíèàòþðíîì êîðïóñå USP-6C ðàçìåðîì 1.8 ´ 2.0 ´ 0.6 ìì. Âñå ïðèáîðû íå ñîäåðæàò ñâèíöà èëè èíûõ ìàòåðèàëîâ, îïàñíûõ äëÿ îêðóæàþùåé ñðåäû, è îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâû RoHS.

XC9260A18D / XC9261A18D L = LQM2MPN1R0MGH (1.0 ìêÃí) CÂÕ = 10 ìêÔ (GRM155R61A106M) CÍÀÃÐ=10 ìêÔ (GRM155R61A106M) 100 90 80 ÊÏÄ (%)

70 60 50

XC9261

VÂÕ = 5.0 Â VÂÕ = 3.7 Â

XC9260

40 30

VÂÕ = 5.0 Â VÂÕ = 3.7 Â

20 10 0 0.1

100

1000

10000

Âûõîäíîé òîê: IOUT (ìÀ)

0.8 Â äî 3.6 Â. Ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ ïðè ÷àñòîòå ïåðåêëþ÷åíèÿ 1.2 ÌÃö íå ïðåâûøàåò 15 ìêÀ. Â çàâèñèìîñòè îò òðåáîâàíèé ïðèëîæåíèÿ ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà ìîæåò áûòü âûáðàíà ðàâíîé 1.2 ÌÃö èëè 3.0 ÌÃö. Ïðèáîðû ðàáîòàþò â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îêðóæàþùåé ñðåäû îò –40 °C äî +105°C. XC9260 ïîñòîÿííî ðàáîòàåò â ðåæèìå ØÈÌ, à XC9261, â çàâèñèìîñòè îò õàðàêòåðà íàãðóçêè, àâòîìàòè÷åñêè ïåðåêëþ÷àåòñÿ ìåæäó ØÈÌ è ×ÈÌ, ÷òî îñîáåííî óäîáíî äëÿ

Îñîáåííîñòè ñåðèè XC9260/XC9261 ! Òåõíîëîãèÿ HiSAT-COT îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ñêîðîñòü ðåàêöèè íà ïåðåõîäíûå ïðîöåññû. ! Íèçêèé òîê ïîòðåáëåíèÿ: 15 ìêÀ ïðè ÷àñòîòå ïåðåêëþ÷åíèÿ 1.2 ÌÃö. ! Âîçìîæíîñòü âûáîðà ÷àñòîòû ãåíåðàòîðà: 1.2 ÌÃö èëè 3.0 ÌÃö. ! Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +105°C. ! Ðàññ÷èòàíû íà ñîâìåñòíîå èñïîëüçîâàíèå ñ êåðàìè÷åñêèìè êîíäåíñàòîðàìè òèïîðàçìåðà 1005.

Iris íà÷èíàåò ïðîäàæè ïîëíîñòüþ ãîòîâîãî ê ïîëåòó ÁÏËÀ ñ àâòîïèëîòîì ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ 3D Robotics ïðåäñòàâèëà ïîëíîñòüþ àâòîíîìíûé è óäîáíûé â èñïîëüçîâàíèè ÁÏËÀ Iris ñòîèìîñòüþ $729 Êîìïàíèÿ 3D Robotics (3DR) âûïóñòèëà êâàäðîêîïòåð Iris ñ âîçìîæíîñòüþ àâòîíîìíîãî ïîëåòà ïî äàííûì GPS. Iris ãîòîâ ê ïîëåòó ñðàçó ïîñëå ðàñïàêîâêè, áëàãîäàðÿ ÷åìâ äîñòèæåíèÿ ïðîôåññèîíàëüíîé ðîáîòîòåõíèêè ñòàëè äîñòóïíû ìàññàì. Iris ìîæíî óïðàâëÿòü ñ ïîìîùüþ ïëàíøåòà èëè òåëåôîíà ñ ÎÑ Android (âñêîðå âûéäåò ïðèëîæåíèå äëÿ iOS), èëè æå ñ ïîìîùüþ ïîñòàâëÿåìîãî â êîìïëåêòå äåâÿòèêàíàëüíîãî ïóëüòà ðàäèîóïðàâëåíèÿ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìîáèëüíîãî ïðèëîæåíèÿ êîìàíäà íà âçëåò è ïîñàäêó ìîæåò áûòü âûïîëíåíà îäíèì ïðèêîñíîâåíèåì, à ïëàíèðîâàíèå ìèññèè îñóùåñòâëÿåòñÿ íàñòîëüêî ïðîñòî, ÷òî

äîñòàòî÷íî íàðèñîâàòü íà êàðòå ïóòü, êîòîðûé äîëæåí ïðîëåòåòü Iris. Áëàãîäàðÿ øèðîêîìó óãëó ìåæäó ïåðåäíèìè ëó÷àìè êîíñòðóêöèÿ íîâåéøåãî êâàäðîêîïòåðà êîìïàíèè 3DR îáåñïå÷èâàåò ïîëíûé

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

îáçîð äëÿ âñòðîåííîé êàìåðû. Îïöèîíàëüíî â êîìïëåêò ïîñòàâêè ìîæåò áûòü âêëþ÷åíà êàìåðà GoPro Hero3. Ëó÷è âûïîëíåíû èç íåéëîíà Zytel, äåëàþùåãî èõ èçíîñîñòîéêèìè è óäàðîïðî÷íûìè. Îíè âûïóñêàþòñÿ ðàçëè÷íûõ öâåòîâ, è ïðè íåîáõîäèìîñòè èõ ëåãêî è áåç îñîáûõ çàòðàò ìîæíî çàìåíèòü. Iris îñíàùåí âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíîé 32ðàçðÿäíîé ñèñòåìîé àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ, âûïîëíåííîé íà ïðîöåññîðå ñ ÿäðîì ARM Cortex-M4, êîòîðûé ðàáîòàåò íà îïåðàöèîííîé ñèñòåìå ðåàëüíîãî âðåìåíè è èñïîëüçóåò íîâåéøèå äàò÷èêè STMicroelectronics. Â êîäå óïðàâëåíèÿ êâàäðîêîïòåðîì âîïëîùåí îïûò ïðîôåññèîíàëüíîé ðàçðàáîòêè è èñïûòàíèé, íàêîïëåííûé áîëåå ÷åì çà 4 ãîäà ñîîáùåñòâîì, íàñ÷èòûâàþùèì ñâûøå 40,000 ïîëüçîâàòåëåé. Â ñîñòàâ Iris òàêæå âõîäèò ïëàòà ðàñïðåäåëåíèÿ ïèòàíèÿ è óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëÿìè, ïîçâîëÿþùàÿ ñíèçèòü âåñ è óâåëè÷èòü ïîëåçíóþ íàãðóçêó. Âñÿ ýëåêòðîíèêà íàõîäèòñÿ ïîä ãëàäêîé îáîëî÷êîé, îáåñïå÷èâàþùåé çàùèòó îò óäàðîâ è õîðîøóþ àýðîäèíàìèêó.

Îñîáåííîñòè ÁÏËÀ Iris ! Íåñêîëüêî âàðèàíòîâ óïðàâëåíèÿ: ñ ïîìîùüþ ïóëüòà ðàäèîóïðàâëåíèÿ, êîìïüþòåðà, òåëåôîíà, ïëàíøåòà ! Ïåðåäà÷à äàííûõ ïî ðàäèîêàíàëó äëÿ ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ ìèññèè, ñáîðà äàííûõ è óïðàâëåíèÿ â ðåàëüíîì âðåìåíè ! Ìîùíîå êðîññ-ïëàòôîðìåííîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ ïëàíèðîâàíèÿ ìèññèé è àíàëèçà, ðàáîòàþùåå ïîä Windows, OS X è Linux, è ïîçâîëÿþùåå ëåãêî íàñòðîèòü è çàïðîãðàììèðîâàòü êâàäðîêîïòåð ! Ñ ïîìîùüþ ìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé ìîæíî çàïëàíèðîâàòü ìèññèþ, ïðîñòî íàðèñîâàâ ïóòü

! Êðåïëåíèå äëÿ êàìåð GoPro ! Ïîñòàâëÿåòñÿ ñ 9-êàíàëüíûì ïóëüòîì ðàäèîóïðàâëåíèÿ, çàðàíåå çàïðîãðàììèðîâàííûì äëÿ ñàìûõ ïîïóëÿðíûõ ðåæèìîâ ïîëåòà ! Âîçìîæíîñòü ïðåäâàðèòåëüíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïóòåâûõ òî÷åê ïîçâîëÿåò âûïîëíÿòü ïðîôåññèîíàëüíûå ìèññèè, ïîäîáíûå êàðòîãðàôèðîâàíèþ, ñúåìêå ñöåí äëÿ ôèëüìîâ, íàó÷íûì èññëåäîâàíèÿì è äðóãèì çàäà÷àì, òðåáóþùèì ïîâòîðåíèÿ òðàåêòîðèè ïîëåòà ! Àâòîìàòè÷åñêèé âçëåò è ïîñàäêà ïî êîìàíäå Return-To-Launchpoint (âîçâðàùåíèå íà ñòàðòîâóþ òî÷êó) âûïîëíÿþòñÿ íàæàòèåì îäíîé êíîïêè ! Ôóíêöèÿ Follow Me (Ñëåäóé çà ìíîé) ïîçâîëÿåò Iris ñëåäîâàòü íà ðàññòîÿíèè, êîòîðîå ìîæíî èçìåíÿòü, çà ëþáîé íàçåìíîé ñòàíöèåé ñ GPS-àíòåííîé èëè çà îäíèì èç ïðèåìîïåðåäàò÷èêîâ êîìïàíèè 3DR ! Áëàãîäàðÿ Geo Fencing ìîæíî îãðàíè÷èòü äàëüíîñòü äåéñòâèÿ êâàäðîêîïòåðà, îïðåäåëèâ âèðòóàëüíûå ãðàíèöû ! Îòêðûòûé èñõîäíûé êîä, ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ íàçåìíîé ñòàíöèè è ýëåêòðîíèêà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ñâîáîäíî. Ýòî çíà÷èò, ÷òî âîçìîæíîñòè Iris áóäóò ïîñòîÿííî ñîâåðøåíñòâîâàòüñÿ è ðàñøèðÿòüñÿ áëàãîäàðÿ ïîÿâëåíèþ íîâûõ ïðîøèâîê Ñäåëàòü ïðåäçàêàç íà êâàäðîêîïòåð Iris ìîæíî íà ñàéòå 3D Robotics, íà÷àëî ïîñòàâîê çàïëàíèðîâàíî íà 16 ñåíòÿáðÿ 2013 ãîäà. ÁÏËÀ, êóïëåííûå ïî ïðåäâàðèòåëüíîìó çàêàçó, â ïåðâóþ î÷åðåäü ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ, êîòîðûå õîðîøî çíàêîìû ñ ðàáîòîé ìíîãîâèíòîâûõ ìåõàíèçìîâ êîìïàíèè 3D Robotics.

NXP ñîçäàëà ëó÷øóþ â îòðàñëè çàùèòó äëÿ èíòåðôåéñîâ USB 3.0 Äëÿ çàùèòû ñàìûõ ÷óâñòâèòåëüíûõ âûñîêîñêîðîñòíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ èíòåðôåéñîâ êîìïàíèÿ NXP ðàçðàáîòàëà óíèêàëüíûé ïðèáîð IP4294CZ10 ñ èñêëþ÷èòåëüíî íèçêîé åìêîñòüþ ëèíèÿ-çåìëÿ, ìèíèìàëüíûì óðîâíåì âçàèìîïðîíèêíîâåíèÿ êàíàëîâ è îòëè÷íûì ñîãëàñîâàíèåì åìêîñòåé.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

IP4294 âûïóñêàþòñÿ â áåçâûâîäíûõ êîðïóñàõ DFN2510A-10 (SOT1176) ðàçìåðîì 1.0 ´ 2.5 ´ 0.5 ìì, äîðàáîòàííûõ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â âûñîêî÷àñòîòíûõ öåïÿõ. Äëÿ îïòèìèçàöèè öåëîñòíîñòè ñèãíàëîâ è óïðîùåíèÿ òðàññèðîâêè ïå÷àòíîé ïëàòû âõîäíûå è âûõîäíûå êîíòàêòû ðàñïîëîæåíû ñ ïðîòèâîïîëîæíûõ

ÍÎÂÎÑÒÈ

2 S21 (äÁ)

(1)

-2

-6

(2)

-10

ñòîðîí êîðïóñà. Ïðèáîðû íå ñîäåðæàò ñâèíöà è óäîâëåòâîðÿþò òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâû RoHS.

-14 10-1

103 104 f (ÌÃö )

Î÷åíü øèðîêàÿ ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîãî ñèãíàëà ãàðàíòèðóåò íåèñêàæåííîå ïðîõîæäåíèå äàæå âûñøèõ ãàðìîíèê. (1 – äèôôåðåíöèàëüíûé ðåæèì, 2 – ñèíôàçíûé ðåæèì).

! Îïòèìèçèðîâàííûé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â âûñîêî÷àñòîòíûõ öåïÿõ êîðïóñ DFN2510A -10 (SOT1176)

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ! Ëó÷øàÿ â îòðàñëè ïîëíàÿ çàùèòà ñèñòåìíûõ ìèêðîñõåì USB 3.0 ! Ñâåðõíèçêàÿ êàíàëüíàÿ åìêîñòü: 0.5 ïÔ (òèï.) ! Èñêëþ÷èòåëüíî íèçêîå âçàèìîïðîíèêíîâåíèå êàíàëîâ: ìåíåå –60 äÁ íà ÷àñòîòå 2.5 ÃÃö ! Î÷åíü íèçêîå äèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå (ìåíåå 0.4 Îì) äëÿ îáåèõ ïîëÿðíîñòåé

Ïðèìåíåíèå USB 3.0, eSATA, SATA, HDMI, DisplayPort è ïðî÷èå âûñîêîñêîðîñòíûå èíòåðôåéñû â: ! ïîðòàòèâíûõ êîìïüþòåðàõ, ìàòåðèíñêèõ ïëàòàõ è ãðàôè÷åñêèå êàðòàõ; ! òåëåâèçîðàõ è ìîíèòîðàõ; ! ïðèâîäàõ æåñòêèõ äèñêîâ, öèôðîâûõ ôîòî- è âèäåîêàìåðàõ.

e-con Systems âûïóñòèëà 8-ìåãàïèêñåëüíóþ Full HD êàìåðó ñ èíòåðôåéñîì USB 3.0 è àâòîôîêóñîì See3CAM_80 ñîçäàíà íà áàçå äàò÷èêà èçîáðàæåíèÿ Omnivision OV8825 è ïîääåðæèâàåò ïîòîêîâîå âèäåî ôîðìàòà 1080p ïðè ÷àñòîòå 30 êàäðîâ â ñåêóíäó Êîìïàíèÿ e-con Systems îáúÿâèëà î âûïóñêå ìîäåëè See3CAM_80 – ÷àñòè ñåìåéñòâà See3CAM, â êîòîðóþ âõîäÿò êàìåðû USB3.0 SuperSpeed. See3CAM_80 ïîääåðæèâàåò ïîòîêîâîå âèäåî ñ ðàçðåøåíèåì äî 1080p ïðè ñúåìêå ñ ÷àñòîòîé 30 êàäðîâ â ñåêóíäó è ñîäåðæèò 8ìåãàïèêñåëüíûé ìîäóëü e-CAM80_MI8825 _MOD ñ ÊÌÎÏ-äàò÷èêîì èçîáðàæåíèÿ OV8825 è ôóíêöèåé àâòîôîêóñèðîâêè. UVC-

ñîâìåñòèìàÿ êàìåðà äëÿ ÎÑ Windows è Linux ÿâëÿåòñÿ óñòðîéñòâîì òèïà plug-and-play. Â Windows îíà îïðåäåëÿåòñÿ êàê óñòðîéñòâî DirectShow, à â Linux – êàê èñòî÷íèê çàõâàòà èçîáðàæåíèÿ V4L2. Äëÿ âûïîëíåíèÿ âûñîêîêà÷åñòâåííîé âèäåîçàïèñè, àíàëèçà âèäåî è ïðîâåäåíèÿ âèäåîêîíôåðåíöèé â ôîðìàòå HD êàìåðà See3CAM_80 ïîääåðæèâàåò ðàçðåøåíèÿ ïðåäâàðèòåëüíîãî ïðîñìîòðà VGA@30,

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

720p30 è 1080p30. See3CAM_80 ñïîñîáíà òàêæå çàïèñûâàòü ïîòîêîâîå âèäåî ñ ðàçðåøåíèåì 8 ìåãàïèêñåëåé ïðè ñúåìêå ñ ÷àñòîòîé îêîëî 11 êàäðîâ â ñåêóíäó äëÿ ïðèëîæåíèé, êîòîðûì òðåáóåòñÿ ïîëíàÿ ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü èçîáðàæåíèÿ, íî áîëåå íèçêàÿ ÷àñòîòà ñìåíû êàäðîâ. Íåñæàòîå è ïîòîêîâîå âèäåî ïåðåäàþòñÿ ÷åðåç èíòåðôåéñ USB 3.0 ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ 5 Ãá/ñ.

Ìîäóëü êàìåðû e-CAM80_MI8825_MOD

÷åñêèé ôîðìàò 1/3.2”, ðàçìåð ïèêñåëÿ 1.4 ìêì, èíòåðôåéñ MIPI CSI-2, è ïîääåðæèâàåò ðàçðåøåíèÿ 720p60, 1080p60, à òàêæå 8 ìåãàïèêñåëåé ñ ÷àñòîòîé 24 êàäðà â ñåêóíäó.

Îñîáåííîñòè:

Âõîäû/âûõîäû îáùåãî íàçíà÷åíèÿ

Ðàçúåì USB 3.0

See3CAM_80 èäåàëüíî ïîäõîäèò äëÿ ñúåìêè äîêóìåíòîâ, îïòè÷åñêîãî ðàñïîçíàâàíèÿ èçîáðàæåíèé ïðè ñúåìêå øèðîêîôîðìàòíûõ ëèñòîâ, ìåäèöèíñêîãî è íàó÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïðèìåíÿåìîãî ïðè îñìîòðå îáðàçöîâ òêàíè, îöåíêå ïàòîëîãèé è ìèêðîñêîïè÷åñêîãî àíàëèçà, ãäå òðåáóåòñÿ ïîòîêîâîå âèäåî âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ ïðè íèçêîé ÷àñòîòå ñìåíû êàäðîâ. See3CAM_80 â ïîëíîé ìåðå èñïîëüçóåò ïîòåíöèàë äàò÷èêà èçîáðàæåíèÿ OV8825 êîìïàíèè OmniVision. OV8825 èìååò îïòè-

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

! Òîê ïîòðåáëåíèÿ: 520 ìÀ ! Ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå: 5 Â ± 250 ìÂ ! Óãîë îáçîðà: 55° ! Ôîðìàò âûâîäà äàííûõ: YUV2 ! Ðàññòîÿíèå äî îáúåêòà: îò 100 ìì äî áåñêîíå÷íîñòè ! Ìàêñèìàëüíîå îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì: 35.7 äÁ ! Ðàçìåð ïëàòû: 65 ´ 16 ìì ! Ðàçìåðû îáúåêòèâà: 8.5 ´ 8.5 ´ 5.8 ìì ! Ðàçìåðû ìîäóëÿ e-CAM80_MI8825_MOD: 24 ´ 8.5 ´ 7 ìì ! Äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí: 70.45 äÁ Êàìåðó See3CAM_80 óæå ìîæíî ïðèîáðåñòè ïî ñòàðòîâîé öåíå $89.

ÍÎÂÎÑÒÈ

íàñòîÿùåå íåìåöêîå êà÷åñòâî

èíñòðóìåíò äëÿ ðàçäåëêè êàáåëÿ è ñíÿòèÿ èçîëÿöèè êîíòðîëüíîèçìåðèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå

ïðîìûøëåííûå êîðïóñà âûêëþ÷àòåëè äàò÷èêè êëåììû íà DIN ðåéêó è äëÿ ïå÷àòíûõ ïëàò

3D ïðèíòåðû: ôàáðèêà íà ñòîëå ×àñòü 1 Ìèõàèë Ðóññêèõ, tau68@rambler.ru

Ïðèâîäèòñÿ êðàòêàÿ èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ 3D ïå÷àòè, ðàññìàòðèâàþòñÿ îñíîâíûå ýëåìåíòû 3D ïðèíòåðîâ, äàåòñÿ èíôîðìàöèÿ î ðàñõîäíûõ ìàòåðèàëàõ, èñïîëüçóåìûõ â 3D ïðèíòåðàõ, ïîÿñíÿþòñÿ îñíîâíûå ïðèíöèïû ðàáîòû. Ïåðå÷èñëåíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè íåñêîëüêèõ 3D ïðèíòåðîâ öåíîâîãî äèàïàçîíà âûøå $1000.

ÂÂ ïîñëåäíèå ãîäû â ñâÿçè ñ âîçíèêíîâåíèåì ðûíêà íåäîðîãèõ äîìàøíèõ íàñòîëüíûõ 3D ïðèíòåðîâ íà÷àëà íàáèðàòü ïîïóëÿðíîñòü ïå÷àòü òðåõìåðíûõ îáúåêòîâ. Êîììåð÷åñêèå 3D ïðèíòåðû ïîÿâèëèñü åùå â êîíöå ïðîøëîãî âåêà, íî èç-çà âûñîêîé öåíû è êðóïíûõ ðàçìåðîâ îíè áûëè íåäîñòóïíû äëÿ ðÿäîâîãî ïîëüçîâàòåëÿ. Îäíèì èç ïèîíåðîâ â îáëàñòè òðåõìåðíîé ïå÷àòè ñòàëà êîìïàíèÿ 3D Systems. Åå îñíîâàòåëü, ×àðëüç Õóëë (Charles W. Hull), ðàçðàáîòàë òåõíîëîãèþ ïîñëîéíîãî âûðàùèâàíèÿ òðåõìåðíûõ îáúåêòîâ èç ôîòîïîëèìåðèçóþùåãîñÿ ñîñòàâà, êîòîðàÿ ïîëó÷èëà íàçâàíèå ñòåðåîëèòîãðàôèÿ. Ïàòåíò íà íåå áûë ïîëó÷åí â 1986 ãîäó. Ïåðâûé 3D ïðèíòåð êîìïàíèÿ âûïóñòèëà óæå â 1987 ãîäó. Âñêîðå íà÷àëè ïîÿâëÿòüñÿ íîâûå 3D ïðèíòåðû äðóãèõ êîìïàíèé, òàêèõ êàê DTM, Stratasys, Z Corporation, à òàêæå íîâûå òåõíîëîãèè ïå÷àòè òðåõìåðíûõ îáúåêòîâ. Ê íèì ìîæíî îòíåñòè ìîäåëèðîâàíèå ìåòîäîì íàïëàâëåíèÿ (FDM), ïîñëîéíîå óïëîòíåíèå (SGC), ñåëåêòèâíîå ëàçåðíîå ñïåêàíèå (SLS), ýëåêòðîííî-ëó÷åâóþ ïëàâêó (EBM) è ðÿä äðóãèõ ìåíåå ïîïóëÿðíûõ òåõíîëîãèé. Äî ñåðåäèíû ïðîøëîãî äåñÿòèëåòèÿ 3D ïðèíòåðû, áîëüøèíñòâî èç êîòîðûõ âåñèëî íåñêîëüêî ñîòåí êèëîãðàììîâ è èìåëî ðàçìåðû êðóïíîãàáàðèòíîãî øêàôà, èñïîëüçîâàëèñü äëÿ âûïîëíåíèÿ çàêàçîâ ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé è ïðîåêòíûõ îðãàíèçàöèé è íå áûëè èçâåñòíû øèðîêîé ïóáëèêå. Íî â 2006 ãîäó äîêòîðîì áðèòàíñêîãî Óíèâåðñèòåòà Áàòà Àäðèàíîì Áîóåðîì (Adrian Bowyer)

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

áûë íà÷àò ïðîåêò RepRap (Replicating Rapid Prototyper), öåëüþ êîòîðîãî áûëî ñîçäàíèå ñàìîâîñïðîèçâîäÿùåãîñÿ 3D ïðèíòåðà äëÿ ñîçäàíèÿ ïðîòîòèïîâ. Ôèëîñîôèÿ ñàìîâîñïðîèçâîäñòâà ïðåäïîëàãàåò ðàñïå÷àòêó äåòàëåé, ïîçâîëÿþùèõ èçãîòîâèòü òàêîé æå ïðèíòåð, íà êîòîðîì è áûëè íàïå÷àòàíû ýòè äåòàëè. Ïåðâàÿ âåðñèÿ RepRap, êîòîðàÿ âûøëà â 2008 ãîäó è ïîëó÷èëà íàçâàíèå RepRap 1.0 «Darwin» (Ðèñóíîê 1), óæå ìîãëà âîñïðîèçâåñòè ñåáÿ áîëåå ÷åì íà 50%. Îñåíüþ 2009 ãîäà ïîÿâèëàñü ìîäåëü RepRap 2.0 «Mendel». Â âåðñèè 2.0 è ïîñëåäóþùèõ ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ìàòåðè-

ÑÒÀÒÜÈ

Ðèñóíîê 1. RepRap 1.0 «Darwin».

Ðèñóíîê 2. Äâîéíîé ïå÷àòàþùèé ýëåìåíò: âèä ñ âåðõíåãî (ñëåâà) è íèæíåãî (ñïðàâà) ðàêóðñîâ

àëà äëÿ ïå÷àòè ðàçëè÷íûå ìåòàëëû è ñïëàâû. Ïîìèìî ýòîãî, âìåñòî ýêñòðóäåðà ïëàñòèêà ðàññìàòðèâàåòñÿ âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ ðàçëè÷íûõ íàêîíå÷íèêîâ, òàêèõ êàê ëàçåð, áîðìàøèíà, ïàÿëüíèê. Ýòî ïîçâîëèò îñóùåñòâèòü ïîëíîå ñàìîâîñïðîèçâåäåíèå. Ïðîåêò RepRap, ïî ñóòè, íà÷àë ðåâîëþöèþ â 3D ïå÷àòè, êîòîðóþ ñðàâíèâàþò ñ ðåâîëþöèåé 1970-õ ãîäîâ â êîìïüþòåðíîé ñôåðå. Â òî âðåìÿ ñòàëè ïîÿâëÿòüñÿ ïåðâûå îáùåäîñòóïíûå ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû. Íûíåøíÿÿ ðåâîëþöèÿ ñîçäàëà öåëûé ðûíîê íåäîðîãèõ íàñòîëüíûõ 3D ïðèíòåðîâ, íà êîòîðîì ïðåäñòàâëåíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçíîîáðàçíûõ ìîäåëåé òàêèõ ôèðì, êàê 3D Systems, Z Corporation, Dimension, MakerBot, Ultimaking, EOS, Cubify è äðóãèõ. Íàèáîëåå çàìåòíûå ìîäåëè áóäóò ðàññìîòðåíû â ýòîì ìàòåðèàëå íèæå, à ïîêà ñòîèò çàòðîíóòü îáùèå âîïðîñû, ñâÿçàííûå ñ íàñòîëüíûìè 3D ïðèíòåðàìè, ÷òîáû ëó÷øå ïîíÿòü, ÷òî îíè èç ñåáÿ ïðåäñòàâëÿþò.

Îñíîâíûå ýëåìåíòû 3D ïðèíòåðà Äîìàøíèå 3D ïðèíòåðû, êàê ïðàâèëî, ñîñòîÿò èç ñëåäóþùèõ îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ: ðàìû, ïå÷àòàþùåãî ýëåìåíòà, ïëàòôîðìû, øàãîâûõ äâèãàòåëåé ñ íàïðàâëÿþùèìè è ýëåêòðîíèêè. 1. Ðàìà ÿâëÿåòñÿ êîíñòðóêöèîííîé îñíîâîé ïðèíòåðà, íà êîòîðîé íåïîñðåäñòâåííî êðåïÿòñÿ íàïðàâëÿþùèå ñ äâèãàòåëÿìè è óñòàíàâëèâàåòñÿ ýëåêòðîíèêà äëÿ óïðàâëåíèÿ ïðîöåññîì ïå÷àòè. Ðàìà ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé íàáîð ðåçüáîâûõ øïè-

ÑÒÀÒÜÈ

ëåê, ñîåäèíåííûõ ïëàñòèêîâûìè äåòàëÿìè, êàê, íàïðèìåð, â ìîäåëÿõ RepRap, à ìîæåò ÿâëÿòüñÿ îñíîâîé äëÿ ïîëíîöåííîãî êîðïóñà, âûïîëíåííîãî, â îñíîâíîì, èç ëèñòîâ ìåòàëëà, ôàíåðû èëè îðãñòåêëà. 2. Ïå÷àòàþùèé ýëåìåíò (Ðèñóíîê 2) – ñåðäöå 3D ïðèíòåðà. Îí ñîñòîèò èç ýêñòðóäåðà è ìîäóëÿ, êîòîðûé íàçûâàåòñÿ hot end (ãîðÿ÷èé êîíåö). Ýêñòðóäåð ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïðèåìà ðàñõîäíîãî ìàòåðèàëà è ïðîòàëêèâàíèÿ åãî äëÿ äàëüíåéøåãî ïëàâëåíèÿ. Êàê ïðàâèëî, îí ñîñòîèò èç êîðïóñà, äâèãàòåëÿ, øåñòåðåí, ïðèæèìíîãî ðîëèêà è òîëêàþùåãî áîëòà ñ íàñå÷êàìè. Hot end âûïîëíÿåò ðîëü òåðìîáàðüåðà è ñîñòîèò èç íàãðåâàòåëÿ, òåðìèñòîðà è ñîïëà. Îáû÷íî â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè ê ïå÷àòàþùåìó ýëåìåíòó ðàñïîëàãàþò âåíòèëÿòîð äëÿ îïòèìàëüíîãî îõëàæäåíèÿ. Íåêîòîðûå ìîäåëè ïðèíòåðîâ ìîãóò ñîäåðæàòü äâà èëè äàæå òðè ïå÷àòàþùèõ ýëåìåíòà. 3. Ïëàòôîðìà, íàçûâàåìàÿ òàêæå ïëîñêîñòüþ äëÿ ïå÷àòè, êàðåòêîé èëè ñòîëîì, îïðåäåëÿåò ðàçìåðû ïå÷àòè ïî îñÿì X è Y. Ïëàòôîðìà ìîæåò áûòü êàê ñ ïîäîãðåâîì, òàê è áåç, ÷òî îïðåäåëÿåò òèï ïðèãîäíîãî äëÿ ïå÷àòè ìàòåðèàëà. 4. Äâèãàòåëè (Ðèñóíîê 3), íàïðàâëÿþùèå, à òàêæå ðàçëè÷íûå ðåìíè è øåñòåðíè ïîçâîëÿþò ïåðåìåùàòü ïå÷àòàþùèé ýëåìåíò è ïëàòôîðìó â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáóåìûìè êîîðäèíàòàìè ïî îñÿì X, Y è Z. Èñïîëüçóþòñÿ øàãîâûå äâèãàòåëè, â îñíîâíîì ìîäåëè ñ ìîìåíòîì óäåðæàíèÿ 2 – 5 êã/ñì.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ðèñóíîê 3. Øàãîâûå äâèãàòåëè NEMA 17.

5. Ýëåêòðîíèêà â 3D ïðèíòåðàõ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé, êàê ïðàâèëî, ïëàòó ñ óïðàâëÿþùèì ìèêðîêîíòðîëëåðîì è ïëàòó äëÿ óïðàâëåíèÿ øàãîâûìè äâèãàòåëÿìè. Íàïðèìåð, â ïðèíòåðàõ ñåìåéñòâà RepRap â êà÷åñòâå óïðàâëÿþùåé ïëàòû èñïîëüçóåòñÿ Arduino Mega 2560, à âðàùàòü äâèãàòåëè ïîçâîëÿåò ïëàòà RAMPS ñ óñòàíîâëåííûìè íà íåé äðàéâåðàìè øàãîâûõ äâèãàòåëåé. Ïîñêîëüêó RepRap ÿâëÿåòñÿ îòêðûòûì ïðîåêòîì, âñÿ äîêóìåíòàöèÿ íà ýòè ïëàòû íàõîäèòñÿ â îòêðûòîì äîñòóïå. Äîâîëüíî ïîïóëÿðíîé ÿâëÿåòñÿ òàêæå ïëàòà Sanguinololu, ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñîáîé ñî÷åòàíèå Arduino-êëîíà Sanguino è êîíòðîëëåðà äâèãàòåëåé Pololu. Òàêæå ïîëó÷èëè øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïëàòû Generation Electronics ðàçëè÷íûõ âåðñèé.

Ðàñõîäíûå ìàòåðèàëû Áîëüøèíñòâî ïðèíòåðîâ ïîääåðæèâàåò ïå÷àòü äâóìÿ âèäàìè òåðìîïëàñòèêà: ABS è PLA. ABS-ïëàñòèê (àêðèëîíèòðèëáóòàäèåíñòèðîë) ÿâëÿåòñÿ ïðîäóêòîì íåôòåõèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè è õàðàêòåðèçóåòñÿ ïîâûøåííîé óäàðîïðî÷íîñòüþ è äîëãîâå÷íîñòüþ. Îí íå òîêñè÷åí è íå èìååò çàïàõà. Òàêæå îí ñòîåê ê ìîþùèì ñðåäñòâàì è ùåëî÷àì. Îäíàêî, åãî òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ äîâîëüíî âûñîêà – ïðèìåðíî 220 – 240 °Ñ. Õîòÿ ABS-ïëàñòèê ÿâëÿåòñÿ ñàìûì ðàñïðîñòðàíåííûì ðàñõîäíûì ìàòåðèàëîì äëÿ íàñòîëüíûõ 3D ïðèíòåðîâ, åãî ïîääåðæèâàþò

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

äàëåêî íå âñå ïðåäñòàâëåííûå íà ðûíêå ìîäåëè. Îñíîâíîé íåäîñòàòîê èñïîëüçîâàíèÿ òàêîãî ïëàñòèêà – íåîáõîäèìîñòü ïîäîãðåâà ïëàòôîðìû. ABS ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ äåòàëåé àâòîìîáèëåé, êîðïóñîâ áûòîâîé òåõíèêè, ìåáåëè, êàíöåëÿðñêèõ èçäåëèé, ñàíòåõíèêè, èãðóøåê è ñóâåíèðîâ. Âòîðûì ïî ïîïóëÿðíîñòè ñ÷èòàåòñÿ PLA (ïîëèëàêòèä). Ýòî ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûé ïðîäóêò, ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà êîòîðîãî ìîãóò ñëóæèòü òàêèå âîçîáíîâëÿåìûå ïèùåâûå ðåñóðñû, êàê êóêóðóçà, ñàõàðíûé òðîñòíèê, ñàõàðíàÿ ñâåêëà. Òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ ýòîãî ïëàñòèêà ñîñòàâëÿåò 170 – 180 °Ñ. Äëÿ ïå÷àòè òàêèì ìàòåðèàëîì íå îáÿçàòåëåí ïîäîãðåâ ïëàòôîðìû. PLA òàêæå õàðàêòåðèçóåòñÿ âûñîêîé ïðî÷íîñòüþ è íàäåæíîñòüþ. Íî ïðè âîçäåéñòâèè ñèëüíûõ íàãðóçîê äåòàëè èç ABS è PLA áóäóò âåñòè ñåáÿ ïî-ðàçíîìó. Äåòàëü èç PLA áóäåò ïîäâåðãàòüñÿ äåôîðìàöèè, òî åñòü ãíóòüñÿ è ñæèìàòüñÿ, â òî âðåìÿ êàê ìîäåëü èç ABS áóäåò òðåñêàòüñÿ, òî åñòü ðàçðóøàòüñÿ. Îñíîâíûì íåäîñòàòêîì PLA ÿâëÿåòñÿ åãî íåäîëãîâå÷íîñòü. Ïîñêîëüêó îí èçãîòàâëèâàåòñÿ èç íàòóðàëüíûõ ìàòåðèàëîâ, æèçíåííûé öèêë íàïå÷àòàííîé ìîäåëè íå ïðåâûøàåò 1 – 2 ëåò, ïîñëå ÷åãî îíà íà÷íåò ðàçëàãàòüñÿ. PLA ïðèìåíÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ ïðîèçâîäñòâà ïîñóäû. Êðîìå ïåðå÷èñëåííûõ âèäîâ òåðìîïëàñòèêà, â íåêîòîðûõ ìîäåëÿõ ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ òàêæå ñëåäóþùèå: PVA (ïîëèâèíèëàöåòàò), PCL (ïîëèêàïðîëàêòîí), PP (ïîëèïðîïèëåí) è HDPE (ïîëèýòèëåí).

Ïðèíöèï ðàáîòû íàñòîëüíûõ 3D ïðèíòåðîâ Ñîâðåìåííûå íàñòîëüíûå 3D ïðèíòåðû, èñïîëüçóþùèå òåõíîëîãèþ FDM, ôàêòè÷åñêè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñòàíêè ñ ÷èñëîâûì ïðîãðàììíûì óïðàâëåíèåì (Ñ×ÏÓ). Ñîçäàííàÿ â ãðàôè÷åñêîì ðåäàêòîðå òðåõìåðíàÿ ìîäåëü äîëæíà áûòü ñîõðàíåíà â ôàéëå ñ ðàñøèðåíèåì stl (õîòÿ ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå íåêîòîðûõ ïðèíòåðîâ ìîæåò ðàáîòàòü è ñ äðóãèìè ôîðìàòàìè, íàïðèìåð, 3ds èëè obj). Â òàêîì ôàéëå èíôîðìàöèÿ îá îáúåêòå õðàíèòñÿ â âèäå ñïèñêà òðåóãîëüíûõ ãðàíåé, îïèñûâàþùèõ åãî ïîâåðõíîñòü, è èõ íîðìàëåé. Äàëåå â ñïåöèàëüíîé ïðîãðàììå-ñëàéñåðå, êîòîðàÿ äîëæíà ïîñòàâëÿòüñÿ âìåñòå ñ ïðèíòåðîì èëè áûòü âûëîæåíà â ñåòè Èíòåðíåò, íåîáõîäèìî ïåðåêîíâåðòèðîâàòü äàííûå èç ôîðìàòà stl â G-êîä. Ýòîò êîä, ðàçðàáîòàííûé äëÿ óïðàâëåíèÿ Ñ×ÏÓ, ïðåäîñòàâëÿåò ïðèíòåðó

ÑÒÀÒÜÈ

êîîðäèíàòû, íà êîòîðûå îí äîëæåí ïåðåìåñòèòü ñâîè ðàáî÷èå ýëåìåíòû íà êîíêðåòíîì øàãå ðàáîòû. Â ñëàéñåðå äî ãåíåðàöèè Gêîäà ìîæíî íàñòðîèòü ïàðàìåòðû ïå÷àòè (Ðèñóíîê 4), òàêèå êàê, ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ïå÷àòàþùåé ãîëîâêè, êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ äåòàëè, òåìïåðàòóðó ïëàâëåíèÿ è ìíîãîå äðóãîå.

CubeX Ýòîò ïðèíòåð (Ðèñóíîê 5) áûë âûïóùåí ïîäðàçäåëåíèåì 3D Systems ôèðìîé Cubify. Îí îòëè÷àåòñÿ áîëüøîé ðàáî÷åé îáëàñòüþ, äîâîëüíî âûñîêîé òî÷íîñòüþ ïå÷àòè è âîçìîæíîñòüþ èñïîëüçîâàíèÿ êàê ABS, òàê è PLA. Ïåðåäà÷à äàííûõ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ïî èíòåðôåéñó USB 2.0 èëè ïî áåñïðîâîäíîìó êàíàëó Wi-Fi. Íà âûñòàâêå ïîòðåáèòåëüñêîé ýëåêòðîíèêè CES 2013 CubeX áûë ïðèçíàí ëó÷øèì ñðåäè 3D ïðèíòåðîâ. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü äîñòóïíû òðè ìîäåëè: CubeX ñ îäíèì ýêñòðóäåðîì, CubeX Duo ñ äâóìÿ ýêñòðóäåðàìè è CubeX Trio ñ òðåìÿ ýêñòðóäåðàìè. Íàëè÷èå íåñêîëüêèõ ýêñòðóäåðîâ ïîçâîëÿåò ïå÷àòàòü ðàçíîöâåòíûå ìîäåëè. Îäíàêî âñå ïðåèìóùåñòâà ýòîãî ïðèíòåðà êîìïåíñèðóþòñÿ åãî âûñîêîé ñòîèìîñòüþ.

Ðèñóíîê 4. Íàñòðîéêà ïå÷àòè â ñëàéñåðå ReplicatorG.

Ïîñëå ïîëó÷åíèÿ G-êîäà ìîäåëü îòïðàâëÿåòñÿ íà ïå÷àòü. Íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä ïå÷àòüþ ïðèíòåð íàãðåâàåò ïå÷àòàþùèé ýëåìåíò äî òðåáóåìîé òåìïåðàòóðû è çàòåì íà÷èíàåò ñëîé çà ñëîåì ôîðìèðîâàòü ìîäåëü, âûäàâëèâàÿ ýêñòðóäåðîì â hot end ïëàñòèê, ãäå îí ðàñïëàâëÿåòñÿ è âûõîäèò íàðóæó. Âðåìÿ ñîçäàíèÿ îáúåêòà çàâèñèò, â ïåðâóþ î÷åðåäü, îò òàêèõ ôàêòîðîâ, êàê, ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ ãîëîâêè, ðàçìåð ìîäåëè è êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ýòîé ìîäåëè ïëàñòèêîì.

Ïðèíòåðû, ïðåäñòàâëåííûå íà ðûíêå (ñòîèìîñòüþ âûøå $1000)

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè (CubeX/ CubeX Duo/ CubeX Trio): 275/230/185 ´ 265/265/ 265 ´ 240/240/240 ìì ! Òîëùèíà ñëîÿ: 0.1 ìì ! Ïîãðåøíîñòü ïî îñÿì X è Y: +/- 1% ! Ñêîðîñòü ïå÷àòè: 15 ìì3/ñ

Â ýòîì ðàçäåëå áóäóò ïðèâåäåíû îïèñàíèÿ è òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ íàñòîëüíûõ 3D ïðèíòåðîâ, ïðåäñòàâëåííûõ ñåãîäíÿ íà ðîññèéñêîì ðûíêå. Ýòî ïîìîæåò êîíå÷íîìó ïîëüçîâàòåëþ ñîðèåíòèðîâàòüñÿ ïðè ïîêóïêå òàêîãî óñòðîéñòâà, ïîñêîëüêó ðàçëè÷íûå ìîäåëè èìåþò ðàçíóþ ñêîðîñòü ïå÷àòè, òîëùèíó ñëîÿ è ðàáî÷óþ îáëàñòü, à äèàïàçîí èõ öåí äîñòàòî÷íî øèðîê. 3D ïðèíòåðû áóäóò ïðåäñòàâëåíû â ïîðÿäêå óáûâàíèÿ öåíû. Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî óêàçàííûå íèæå öåíû óñòàíîâëåíû ïðîèçâîäèòåëÿìè èëè èõ íåïîñðåäñòâåííûìè òîðãîâûìè ïðåäñòàâèòåëÿìè, è â îòå÷åñòâåííûõ ìàãàçèíàõ ìîãóò áûòü óâåëè÷åíû íà 50% – 150%.

Ðèñóíîê 5. CubeX Duo.

! Ãàáàðèòû: 51.5 ´ 51.5 ´ 59.8 ñì ! Âåñ (CubeX/ CubeX Duo/ CubeX Trio): 36/ 37/38 êã ! Ñòîèìîñòü (CubeX/ CubeX Duo/ CubeX Trio): $2799/$3299/$4399

MakerBot Replicator 2 Ïðèíòåð (Ðèñóíîê 6) ðàçðàáîòàí êîìïàíèåé MakerBot. Îí ÿâëÿåòñÿ óñîâåðøåíñòâîâàííîé âåðñèåé óæå ñíÿòîé ñ ïðîèçâîäñòâà MakerBot Replicator, ê êîòîðîé, îäíàêî, ïðîèçâîäèòåëü ïîñòàâëÿåò äåòàëè è ïðåäîñòàâëÿåò òåõíè÷åñêóþ ïîääåðæêó. Replicator 2 ïîëó÷èë ìíîãî õâàëåáíûõ îòçûâîâ, à òàêæå íàãðàäó îò æóðíàëà MAKE. Åãî âûñîêàÿ òî÷íîñòü ïå÷àòè,

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

îòíîñèòåëüíî áîëüøàÿ ðàáî÷àÿ îáëàñòü, âûñîêàÿ ñêîðîñòü ðàáîòû è íåáîëüøîé âåñ îïðàâäûâàþò äîñòàòî÷íî âûñîêóþ ñòîèìîñòü. Îäíàêî ïîääåðæêà òîëüêî PLA ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì íåäîñòàòêîì äàííîé ìîäåëè. Ñåãîäíÿ óæå äîñòóïíà ìîäåëü MakerBot Replicator 2X, êîòîðàÿ íå ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ îò Replicator 2 ïî òåõíè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì, îäíàêî, èìååò óëó÷øåííóþ êîíñòðóêöèþ ýêñòðóäåðà, äåëàþùóþ çàãðóçêó ïëàñòèêà áîëåå óäîáíîé, ñïåöèàëüíî îáðàáîòàííóþ ïëàòôîðìó, îïòèìèçèðîâàííóþ äëÿ êà÷åñòâåííîé ïå÷àòè ABS, è ïðîäóìàííîå îõëàæäåíèå, ïîçâîëÿþùåå ìîäåëè îñòûâàòü ðàâíîìåðíî. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðèíòåðû ñåðèè MakerBot Replicator ñòàëè íàñòîëüêî ïîïóëÿðíûìè, ÷òî êèòàéñêàÿ êîìïàíèÿ MBot 3D ïðåäëàãàåò íåìíîãî èçìåíåííûå êîïèè Replicator (âûïóñêàåòñÿ ïîä íàçâàíèåì MBot Cube) è Replicator 2 (âûïóñêàåòñÿ ïîä íàçâàíèåì MBot Cube 2) ñòîèìîñòüþ $999 è $1399.

âîçìîæíà ïå÷àòü PCL, HDPE è PP. Ultimaker ÿâëÿåòñÿ ïðèíòåðîì ñ îòêðûòûì ïðîãðàììíûì è àïïàðàòíûì îáåñïå÷åíèåì, òî åñòü ïîòåíöèàëüíî åãî ìîæåò ñîáðàòü êàæäûé. Ïðèíòåð ïîääåðæèâàåò äâîéíîé ýêñòðóäåð, ÷òî ïîçâîëÿåò ïå÷àòàòü äâóõöâåòíûå ìîäåëè ðàçíûìè ìàòåðèàëàìè.

Ðèñóíîê 7. Ultimaker.

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè: 210 ´ 210 ´ 220 ìì ! Òîëùèíà ñëîÿ: 0.01 ìì ! Ïîãðåøíîñòü ïî îñÿì X è Y: 0.05 ìì ! Ñ ê î ð î ñ ò ü ï å÷ àò è : ð å ê î ì å í ä óå ì à ÿ 150 ìì/ñ, ìàêñèìàëüíàÿ 400 ìì/ñ ! Ãàáàðèòû: 34 ´ 35.5 ´ 39 ñì ! Âåñ: 9 êã ! Ñòîèìîñòü: ˆ1699 â ñîáðàííîì âèäå, ˆ1194 çà íàáîð

Felix 2.0 Ðèñóíîê 6. MakerBot Replicator 2.

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè: 285 ´ 153 ´ 155 ìì ! Òîëùèíà ñëîÿ: îïöèîíàëüíî 0.1/0.27/0.34 ìì ! Ïîãðåøíîñòü ïî îñÿì X/Y/Z: 0.011/ 0.011/ 0.0025 ìì ! Ñêîðîñòü ïå÷àòè: 90 ìì/ñ ! Ãàáàðèòû: 49 ´ 32 ´ 38 ñì ! Âåñ: 11.5 êã ! Ñòîèìîñòü: $2199 – Replicator 2, $2799 – Replicator 2X

Ñîçäàííûé ãîëëàíäñêîé êîìïàíèåé Felix Printers, ýòîò ïðèíòåð (Ðèñóíîê 8) ïðåäëàãàåò âûñîêîå êà÷åñòâî ïðè îïòèìàëüíîé öåíå. Îí èìååò äîñòàòî÷íî áîëüøóþ îáëàñòü ïå÷àòè, íî ïðè ýòîì îòëè÷àåòñÿ ìàëûì âåñîì çà ñ÷åò îòêðûòîé êîíñòðóêöèè. Â êà÷åñòâå ðàñõîäíîãî ìàòåðèàëà ìîæíî èñïîëüçîâàòü ABS, PLA è íåéëîí. Êðîìå òîãî, åãî õâàëÿò çà ïðàêòè÷åñêè áåñøóìíóþ ðàáîòó.

Ultimaker Ïðèíòåð Ultimaker (Ðèñóíîê 7), ðàçðàáîòàííûé íèäåðëàíäñêîé êîìïàíèåé Ultimaker B.V., èìååò âûñîêóþ òî÷íîñòü ïå÷àòè, áîëüøóþ ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ ðàáî÷èõ îðãàíîâ, ïîääåðæèâàåò ïå÷àòü PLA è ABS. Òàêæå

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Ðèñóíîê 8. Felix 2.0.

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè: 255 ´ 205 ´ 235 ìì ! Òîëùèíà ñëîÿ: 0.05 ìì ! Ñêîðîñòü ïå÷àòè: 54 ñì3/÷ ! Ãàáàðèòû: 45 ´ 50 ´ 53 ñì ! Âåñ: 6.7 êã ! Ñòîèìîñòü: ˆ1399 â ñîáðàííîì âèäå, ˆ999 çà íàáîð

UP! Plus Ëåãêèé ïðèíòåð UP! Plus (Ðèñóíîê 9) êèòàéñêîé êîìïàíèè PP3DP ñïîñîáåí ïå÷àòàòü êàê ABS, òàê è PLA. Ê ñîæàëåíèþ, UP! Plus îáëàäàåò ðÿäîì ñóùåñòâåííûõ íåäîñòàòêîâ, äåëàþùèõ äðóãèå ðåøåíèÿ â ýòîì öåíîâîì äèàïàçîíå áîëåå êîíêóðåíòîñïîñîáíûìè. Ê îñíîâíûì íåäîñòàòêàì ìîæíî îòíåñòè íåâûñîêóþ ñêîðîñòü ïå÷àòè, íèçêóþ òî÷íîñòü è ìàëûé ðàçìåð ðàáî÷åãî ïðîñòðàíñòâà. Êðîìå òîãî, ïîëüçîâàòåëè äàííîãî ïðèíòåðà çà÷àñòóþ æàëóþòñÿ íà ïëîõî ïðîäóìàííûé íàãðåâ ïëàòôîðìû, ïðèâîäÿùèé ïðè ïå÷àòè ê çàâîðà÷èâàíèþ êðàåâ ìîäåëè, íåáîëüøóþ æåñòêîñòü ïîäâèæíûõ ýëåìåíòîâ, ÷òî ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè ÷àñòûõ êàëèáðîâîê, è íà çàñîðåíèå ïå÷àòàþùåé ãîëîâêè. Îäíàêî, UP! âåñèò âñåãî 5 êã, ÷òî äåëàåò åãî îäíèì èç ñàìûõ ëåãêèõ 3D ïðèíòåðîâ íà ðûíêå.

Rostock MAX Rostock MAX (Ðèñóíîê 10) ðàçðàáîòàí êîìàíäîé SeeMeCNC íà áàçå ïðîòîòèïà äåëüòà-ïðèíòåðà Rostock, àâòîðîì êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ èíæåíåð Èîãàíí Ñ. Ðîêõîë (Johann C. Rocholl), ðîäèâøèéñÿ â íåìåöêîì ãîðîäå Ðîñòîê. Äåëüòà-ïðèíòåðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðàçíîâèäíîñòü äåëüòà-ðîáîòîâ, ðàáî÷èé ìåõàíèçì êîòîðûõ, êàê ïðàâèëî, ñîñòîèò èç òðåõ ðû÷àãîâ, ïðèêðåïëåííûõ ê îñíîâàíèþ, ìîíòèðóåìîìó íàä ðàáî÷åé çîíîé. Ýòî ïîçâîëÿåò ïå÷àòàþùåìó ýëåìåíòó äâèãàòüñÿ ïî âñåì òðåì îñÿì. Rostock MAX ïîçèöèîíèðóåòñÿ êàê ïðèíòåð ñ îòêðûòûì ïðîãðàììíûì è àïïàðàòíûì îáåñïå÷åíèåì. Îðèãèíàëüíàÿ êîíñòðóêöèÿ ïîçâîëÿåò ïå÷àòàòü ìîäåëè áîëüøîãî îáúåìà, ïîñêîëüêó ðàáî÷àÿ îáëàñòü â öåëîì ïðåâûøàåò 21 ëèòð. Òàêæå áëàãîäàðÿ òàêîìó ñïîñîáó ïåðåìåùåíèÿ ïå÷àòàþùåé ãîëîâêè äîñòèãàåòñÿ âûñîêàÿ ñêîðîñòü ïå÷àòè – 300 ìì/ñ. Ðàñõîäíûìè ìàòåðèàëàìè ìîãóò áûòü ABS è PLA.

Ðèñóíîê 10. Rostock MAX.

Ðèñóíîê 9. UP! Plus.

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè: 140 ´ 140 ´ 135 ìì ! Òîëùèíà ñëîÿ: îïöèîíàëüíî 0.20/0.25/ 0.30/0.35/0.40 ìì ! Ïîãðåøíîñòü ïî îñÿì X è Y: 0.2 ìì: ! Ãàáàðèòû: 24 ´ 26.6 ´ 35.5 ñì ! Âåñ: 5 êã ! Ñòîèìîñòü: $1499

! Ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè: 28 ñì â äèàìåòðå, 35 ñì â âûñîòó ! Òîëùèíà ñëîÿ: 0.1 ìì ! Òî÷íîñòü ïîçèöèîíèðîâàíèÿ: 0.01875 ìì ! Ñêîðîñòü ïå÷àòè: 300 ìì/ñ ! Ñòîèìîñòü: $1000 â ñîáðàííîì âèäå, $799 çà íàáîð Â ñëåäóþùåé ÷àñòè áóäóò ðàññìîòðåíû ïðèíòåðû ñòîèìîñòüþ íèæå $1000. Òàêæå áóäåò äàíà èíôîðìàöèÿ ïî îáùåé íàñòðîéêå ïðèíòåðà, ïîâûøåíèþ êà÷åñòâà ïå÷àòè è áåñïëàòíûì 3D ðåäàêòîðàì. ÐË Îêîí÷àíèå â ñëåäóþùåì íîìåðå

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

DuraAct: ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè äëÿ ïðîìûøëåííîñòè è íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé PI Ceramic GmbH

Àäàïòðîíèêà – ïðîìûøëåííûå ïðèáîðû áóäóùåãî Â ñîâðåìåííûõ òåõíè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ ðàçðàáîòêå ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ àäàïòèâíûõ ñèñòåì óäåëÿåòñÿ âñå áîëüøå è áîëüøå âíèìàíèÿ. Íåìàëîâàæíóþ ðîëü â ýòîé îáëàñòè èãðàþò ñòðóêòóðû, èñïîëüçóþùèå «óìíûå ìàòåðèàëû», ïîçâîëÿþùèå îáúåäèíÿòü â îäíîì óñòðîéñòâå ôóíêöèè ñåíñîðà è àêòþàòîðà. Ýòè ñèñòåìû ðàçðàáàòûâàþòñÿ äëÿ îáíàðóæåíèÿ èçìåíåíèé â èõ ðàáî÷åé ñðåäå è ðåàêöèè íà íèõ ïðè ïîìîùè óäàðíûõ âîçäåéñòâèé, ñèë äàâëåíèÿ èëè èçãèáà.

Çà äîëãóþ èñòîðèþ èñïîëüçîâàíèÿ â êà÷åñòâå àäàïòèðóåìîãî ìàòåðèàëà ïüåçîàêòþàòîðû ïðèîáðåëè îñîáóþ ïîïóëÿðíîñòü â îáëàñòè ìîíèòîðèíãà è àêòèâíîãî äåìïôèðîâàíèÿ âûñîêî÷àñòîòíûõ âèáðàöèé. Íîâåéøèå «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé êîìïàêòíîå ðåøåíèå äëÿ ïîäîáíûõ çàäà÷. Áóäó÷è íàêëååííûìè íà ïîäëîæêó èëè èñïîëüçîâàííûìè êàê ñàìîñòîÿòåëüíàÿ ÷àñòü êîíñòðóêöèè, «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò îáíàðóæèâàòü è ïðîèçâîäèòü âèáðàöèè èëè äåôîðìàöèè êîíòóðà â èñòî÷íèêå, âíóòðè êîíñòðóêöèè. Âåëè÷èíà ïðàêòè÷åñêè èñïîëüçóåìûõ îòêëîíåíèé èìååò ñòðîãóþ çàâèñèìîñòü îò ñâîéñòâ ïîäëîæêè è ëåæèò â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Óíèâåðñàëüíûå ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct Òàêèå ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå êîìïîíåíòû, êàê ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct, ïðåîáðàçóþò ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ â ìåõàíè÷åñêóþ è íàîáîðîò. Îíè ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ â êà÷åñòâå âûñîêîòî÷íûõ ãèáêèõ àêòþàòîðîâ, ñåíñîðîâ ñ âûñîêèìè äèíàìè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè èëè èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè.

«Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îáúåäèíåííûå â ýëàñòè÷íóþ êîìïîçèòíî-ïîëèìåðíóþ ñòðóêòóðó ÷ðåçâû÷àéíî êîìïàêòíûå ýëåìåíòû, â îñíîâå êîòîðûõ ëåæèò òîíêàÿ ïüåçîêåðàìè÷åñêàÿ ôîëüãà, çàêëþ÷åííàÿ ìåæäó äâóìÿ ïðîâîäÿ-

ÑÒÀÒÜÈ

îòêàç áîëåå 109 öèêëîâ. Ñêîðîñòü èçíîñà è ÷àñòîòà îòêàçîâ ìàëû, òàê êàê òâåðäîòåëüíûå àêòþàòîðû íå èìåþò äâèæóùèõñÿ ÷àñòåé.

Ñòàíäàðòíûå «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ñîñòîÿò ëèøü èç îäíîãî ñëîÿ ïüåçîêåðàìèêè. Äëÿ ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ïðèáîðîâ ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü èçãîòîâëåíèÿ ìíîãîñëîéíûõ óñòðîéñòâ. Â àêòþàòîðàõ óâåëè÷åíèå ÷èñëà ñëîåâ ïîâûøàåò ãåíåðèðóåìóþ ñèëó ïðè îäíîì è òîì æå ïðèëîæåííîì íàïðÿæåíèè. Ïðè íåçàâèñèìîì ïîäêëþ÷åíèè ñëîåâ ìîæíî îäíîâðåìåííî èñïîëüçîâàòü ôóíêöèîíàë è ñåíñîðà, è àêòþàòîðà. Ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè ìîãóò áûòü ñïðîåêòèðîâàíû ïîä êîíêðåòíóþ çàäà÷ó, â òîì ÷èñëå è â âèäå ìàññèâà íåñêîëüêèõ êåðàìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Òàêèå èíäèâèäóàëüíûå èçäåëèÿ ìîãóò âûïóñêàòüñÿ âåñüìà ýôôåêòèâíî äàæå ìàëåíüêèìè ïàðòèÿìè.

Ìèíèàòþðíûå ýëåêòðè÷åñêèå ãåíåðàòîðû äëÿ àâòîíîìíûõ ñèñòåì

Àäàïòèðîâàííàÿ óïðàâëÿþùàÿ ýëåêòðîíèêà

ùèìè ïëåíêàìè. Òàêèì îáðàçîì, õðóïêàÿ ïüåçîêåðàìèêà îêàçûâàåòñÿ îäíîâðåìåííî ïðåäíàïðÿæåííîé ìåõàíè÷åñêè è èçîëèðîâàííîé ýëåêòðè÷åñêè, ÷òî äåëàåò åå íàñòîëüêî ïðî÷íîé, ÷òî òàêèå ìîäóëè ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ íà èçîãíóòûõ ïîâåðõíîñòÿõ ñ ðàäèóñîì èñêðèâëåíèÿ äî 20 ìì. «Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè ïðèêëåèâàþòñÿ íà ïîâåðõíîñòü è ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ öåëåé. Äàæå â ïðèëîæåíèÿõ ñ âûñîêèìè äèíàìè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ïðî÷íàÿ êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èâàåò íàäåæíîñòü, âûñîêóþ óñòîé÷èâîñòü ê ïîâðåæäåíèÿì è íàðàáîòêó íà

«Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò âûðàáàòûâàòü ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ èç ìåõàíè÷åñêèõ êîëåáàíèé ÷àñòîòîé âïëîòü äî íåñêîëüêèõ êèëîãåðö. Ýòîé ìîùíîñòè â íåñêîëüêî ìèëëèâàòò âïîëíå äîñòàòî÷íî, ÷òîáû ïèòàòü ìèíèàòþðíûå ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà, íàïðèìåð, ñâåòîäèîäû, ñåíñîðû èëè ìèíè-ðàäèîïåðåäàò÷èêè äëÿ ñèñòåì óäàëåííîãî ñáîðà äàííûõ.

Çàêàçíûå âàðèàíòû èñïîëíåíèÿ äëÿ ëþáûõ ïðèìåíåíèé Ïðè ïîìîùè òåõíîëîãèè DuraAct äîñòèãàåòñÿ âûñîêàÿ ãèáêîñòü êîíñòðóêöèè àêòþàòîðà. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct òàêæå îòëè÷íî ïîäõîäÿò äëÿ èññëåäîâàòåëüñêèõ öåëåé è ïîñòðîåíèÿ ïðîòîòèïîâ. Â äîïîëíåíèå ê íàáîðó ñòàíäàðòíûõ èñïîëíåíèé âîçìîæíî èçãîòîâëåíèå ñòðóêòóð ïðîèçâîëüíîé ôîðìû äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ ðàçëè÷íûõ òðåáîâàíèé ê ãåîìåòðèè, ãèáêîñòè, æåñòêîñòè èëè ðàáî÷åé òåìïåðàòóðå.

Â çàâèñèìîñòè îò ïðèëîæåíèÿ, ê ýëåêòðîíèêå ïðåäúÿâëÿþòñÿ ðàçëè÷íûå òðåáîâàíèÿ. Äëÿ óïðàâëåíèÿ âûñîêîòî÷íûì ïîçèöèîíåðîì ñ âûñîêèìè äèíàìè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè íåîáõîäèì ìàëîøóìÿùèé øèðîêîïîëîñíûé óñèëèòåëü. Àêòèâíîå äåìïôèðîâàíèå âèáðàöèé òðåáóåò íàëè÷èÿ áûñòðîãî ñåðâîïðèâîäà ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ, äîñòàòî÷íîé äëÿ êîìïåíñàöèè æåñòêîé ñâÿçè ìåæäó ðàçâèâàåìûì óñèëèåì è ìàññîé êîíñòðóêöèè. PI Ceramic ïðåäëàãàåò ñïåöèàëèçèðîâàííûå ìîäóëè óñèëèòåëåé ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì äëÿ «ïëàñòûðíûõ» ïðåîáðàçîâàòåëåé DuraAct, è â ëþáîå âðåìÿ ìîæåò ðàçðàáîòàòü çàêàçíûå âåðñèè, êîòîðûå áóäóò îòâå÷àòü îñîáûì òðåáîâàíèÿì.

«Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct – îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà: ! Âûñîêàÿ óñòîé÷èâîñòü ê ïîâðåæäåíèÿì ! Âûáîð ìàòåðèàëà è ãåîìåòðèè ! ×åòêî îïðåäåë¸ííûå ìåõàíè÷åñêèå è ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ! Ìàëûé ïåðèîä îñâîåíèÿ ïðîèçâîäñòâà ! Êîìïàêòíîñòü ! Ïðîäîëæèòåëüíûé ñðîê ñëóæáû ! Øèðîêàÿ ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ ! Èíäèâèäóàëüíûå ðåøåíèÿ ! Âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ íà èñêðèâë¸ííûõ ïîâåðõíîñòÿõ

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

! Ðåíòàáåëüíîñòü ! Ñòàáèëüíîå è ïðîâåðåííîå êà÷åñòâî ! Ïðîñòîòà èñïîëüçîâàíèÿ ! Ðàáîòà â êà÷åñòâå àêòþàòîðà, ñåíñîðà è èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ! Ìíîãîñëîéíûé ìîäóëü, íàïðèìåð, äëÿ êîìáèíàöèè àêòþàòîð-ñåíñîð ! Âûñîêàÿ ãèáêîñòü êåðàìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ

Ðåæèì àêòþàòîðà (Ðèñóíîê 2)

Ïðèìåíåíèå ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëåé: ïðèìåðû Ðåæèì ñåíñîðà (Ðèñóíêè 1à è 1á) ! Ïðèìåíåíèå äëÿ äåìïôèðîâàíèÿ âèáðàöèé: Õîðîøèå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü äîñòèãíóòû ïðè îáúåäèíåíèè ïüåçîýëåêòðè÷åñêîãî äàò÷èêà ñ ñåðâîêîíòðîëëåðîì è óïðàâëåíèè âíåøíèì äåìïôèðóþùèì ìåõàíèçìîì ñèãíàëîì îò äàò÷èêà. ! Ìîíèòîðèíã öåëîñòíîñòè êîíñòðóêöèé (SHM): «Ïëàñòûðíûå» ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ F

«Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct îáåñïå÷èâàþò î÷åíü øèðîêóþ ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ. Â ñî÷åòàíèè ñ íåîáõîäèìîé ýëåêòðîíèêîé îíè ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ïîçèöèîíåðîâ ñ âûñîêèìè äèíàìè÷åñêèìè ïîêàçàòåëÿìè è ñóáìèêðîííîé òî÷íîñòüþ. F

U Ðèñóíîê 2. Â ðåæèìå àêòþàòîðà «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct èñïîëüçóþò îáðàòíûé ïüåçîýôôåêò: îíè ñæèìàþòñÿ ïðè ïîäà÷å íàïðÿæåíèÿ. Ïðèêðåïëåííûå ê ìàòåðèàëó ïîäëîæêè, «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ðàáîòàþò à êà÷åñòâå ãèáêèõ àêòþàòîðûõ ìîäóëåé.

Ìîíèòîðèíã öåëîñòíîñòè êîíñòðóêöèé (Ðèñóíîê 3)

U Ðèñóíîê 1à. Êëàññè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ïðÿìîãî ïüåçîýôôåêòà. Íåçíà÷èòåëüíûå äåôîðìàöèè îñíîâàíèÿ âûçûâàþò ñìåùåíèå â «ïëàñòûðíîì» ïðåîáðàçîâàòåëå DuraAct è âûðàáàòûâàþò ýëåêòðè÷åñêèé òîê, ïðîïîðöèîíàëüíûé ñìåùåíèþ. Ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò ðåãèñòðèðîâàòü äåôîðìàöèè, âûçûâàåìûå èçãèáàþùèìè óñèëèÿìè èëè äàâëåíèåì, äåìîíñòðèðóÿ î÷åíü âûñîêóþ òî÷íîñòü äàæå íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ.

F U

Ðèñóíîê 1á. Â òîò æå ðåæèìå ìîæåò ðàáîòàòü ìàññèâ èç íåñêîëüêèõ ìîäóëåé.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ìîíèòîðèíãà òåõíè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ êîíñòðóêöèé. Ñàìè ïðåîáðàçîâàòåëè ìîãóò áûòü êàê ÷àñòüþ ýòèõ êîíñòðóêöèé, òàê è âñòðàèâàòüñÿ â íèõ ! Áûñòðîå ïåðåêëþ÷åíèå: Ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct îáåñïå÷èâàþò ìàëîå âðåìÿ îòêëèêà è äëèòåëüíûé ñðîê ñëóæáû, ïîýòîìó ÿâëÿþòñÿ èäåàëüíûìè àêòþàòîðàìè äëÿ ïîäîáíûõ çàäà÷.

Öåëûå îáëàñòè ìîãóò áûòü îáñëåäîâàíû ïðè ïîìîùè ìàññèâà èç íåñêîëüêèõ ìîäóëåé, U

Ðèñóíîê 3. Ïðèíöèï ïîñòðîåíèÿ ñèñòåì ìîíèòîðèíãà öåëîñòíîñòè: îäèí «ïëàñòûðíûé» ïðåîáðàçîâàòåëü DuraAct óïðàâëÿåòñÿ ýëåêòðîííûì óñèëèòåëåì (â ðåæèìå àêòþàòîðà) è âûçûâàåò âèáðàöèè â îñíîâàíèè. Ìàññèâ ïðåîáðàçîâàòåëåé ðåãèñòðèðóåò âèáðàöèè è ïåðåäàåò ñèãíàëû íà ñîîòâåòñòâóþùóþ óïðàâëÿþùóþ ýëåêòðîíèêó. Ñðàâíåíèå ñèãíàëà ñ ýòàëîíîì îò íåïîâðåæäåííîé ñèñòåìû äàåò èíôîðìàöèþ î ñîñòîÿíèè ìàòåðèàëà îñíîâàíèÿ.

ÑÒÀÒÜÈ

ïðèêðåïëåííûõ ê ðàçëè÷íûì òî÷êàì ïîâåðõíîñòè. Òàêæå âîçìîæåí ðåæèì àêòèâíîãî ìîíèòîðèíãà, ãäå îäíà ÷àñòü ïðåîáðàçîâàòåëåé èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå àêòþàòîðîâ, à äðóãàÿ ðåãèñòðèðóåò ãåíåðèðóåìûå èìè êîëåáàíèÿ. Äåôåêòû â ìàòåðèàëå êîíñòðóêöèè, òàêèå êàê ìèêðîòðåùèíû, îáíàðóæèâàþòñÿ ïîñðåäñòâîì ñðàâíåíèÿ èçìåðåííûõ ñèãíàëîâ ñ ñèãíàëàìè, ïîëó÷åííûìè îò íåïîâðåæäåííîé ñèñòåìû.

Àäàïòèâíûå ñèñòåìû èñïîëüçóþò è ñåíñîðû, è àêòþàòîðû ! Àêòèâíîå äåìïôèðîâàíèå âèáðàöèé: «Ïëàñòûðíûé» ïðåîáðàçîâàòåëü DuraAct èñïîëüçóåòñÿ êàê âûñîêîòî÷íûé ñåíñîð è ýôôåêòèâíûé àêòþàòîð, îäíîâðåìåííî ðåãèñòðèðóþùèé è äåìïôèðóþùèé èëè èñêëþ÷àþùèé íåæåëàòåëüíûå âèáðàöèè, âîçíèêàþùèå, íàïðèìåð, âî âðàùàþùèõñÿ êîìïîíåíòàõ. Ñèãíàë ñåíñîðà DuraAct ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ýíåðãèè äëÿ ñâîåãî æå ìîäóëÿ, ïðè ýòîì íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ áóäåò ñäâèíóòî ïî ôàçå. Äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ñîçäàþòñÿ ìíîãîñëîéíûå êåðàìè÷åñêèå êîíñòðóêöèè. ! Êîíòðîëü ïðîôèëÿ è ôîðìû: Ôóíêöèîíàëüíîñòü ñåíñîðà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðåãèñòðàöèè äåôîðìàöèè, à ôóíêöèîíàë àêòþàòîðà – äëÿ åå êîìïåíñàöèè. Ïîëó÷åííàÿ ñèñòåìà êîíòðîëÿ ôîðìû îáåñïå÷èâàåò èñêëþ÷èòåëüíî âûñîêóþ òî÷íîñòü, âïëîòü äî ñóáìèêðîííîãî óðîâíÿ.

Àäàïòðîíèêà Â àäàïòèâíûõ óñòðîéñòâàõ èñïîëüçóåòñÿ îáå ôóíêöèè «ïëàñòûðíûõ» ïðåîáðàçîâàòåëåé DuraAct – îíè ñëóæàò è ñåíñîðàìè, è àêòþàòîðàìè. Êàê «óìíûå ìàòåðèàëû», îíè ìîãóò ïðèñïîñàáëèâàòüñÿ ê ðàçëè÷íûì óñëîâèÿì ðàáî÷åé ñðåäû, òàêèì êàê óäàðíûå âîçäåéñòâèÿ, èçãèá èëè äàâëåíèå. Àäàïòèâíûå ìàòåðèàëû èñïîëüçóþòñÿ, â ÷àñòíîñòè, äëÿ ñíèæåíèÿ âèáðàöèé â òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâàõ. Êðîìå òîãî, âîçðàñòàåò äîëÿ èõ èñïîëüçîâàíèÿ â ìàøèíîñòðîåíèè.

Ñáîð ýíåðãèè (Ðèñóíîê 4) ! «Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò îáåñïå÷èâàòü ýíåðãèåé ìàëîìîùíûå ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà, íàïðèìåð

äàò÷èêè, äåëàÿ âîçìîæíûì ñîçäàíèå ñèñòåì ñ àâòîíîìíûì ïèòàíèåì. ! Îòäåëüíûì íàïðàâëåíèåì ìîíèòîðèíãà öåëîñòíîñòè êîíñòðóêöèé (SHM) ÿâëÿåòñÿ áåñïðîâîäíîé ìîíèòîðèíã. Çäåñü «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò îäíîâðåìåííî âûñòóïàòü è â ðîëè äàò÷èêà êîíòðîëÿ ôîðìû, è èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ äëÿ ðàäèîïåðåäàò÷èêà óäàëåííîé ïåðåäà÷è äàííûõ. «Ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ìîãóò çàìåíèòü äðóãèå ðåøåíèÿ äëÿ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ â óæå ñóùåñòâóþùèõ ïðèëîæåíèÿõ.

Ðèñóíîê 4. Ñïîñîáíîñòü ïðåîáðàçîâàòåëåé DuraAct òðàíñôîðìèðîâàòü ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ â ýëåêòðè÷åñêóþ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ äëÿ ïèòàíèÿ ìàëîïîòðåáëÿþùåé ýëåêòðîíèêè, äåëàÿ âîçìîæíûì ñîçäàíèå ýíåðãîíåçàâèñèìûõ ñèñòåì.

Ðóêîâîäñòâî ïî ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëÿì: «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè Ïðèíöèï ðàáîòû Òåðìèí «ïüåçî» ïðîèçîøåë îò ãðå÷åñêîãî ñëîâà, îçíà÷àþùåãî «äàâëåíèå». Â 1880 ã. Æàê è Ïüåð Êþðè îáíàðóæèëè, ÷òî ïðè ïðèëîæåíèè äàâëåíèÿ ê êðèñòàëëàì êâàðöà ìîæåò ãåíåðèðîâàòüñÿ ýëåêòðè÷åñêèé ïîòåíöèàë. Ó÷åíûå íàçâàëè ýòîò ôåíîìåí ïüåçîýëåêòðè÷åñêèì ýôôåêòîì. Ïîçæå îíè âûÿñíèëè, ÷òî ïðè ïðèëîæåíèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà, ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå ìàòåðèàëû èçìåíÿþò ôîðìó. Ýòî ÿâëåíèå îíè íàçâàëè îáðàòíûì ïüåçîýëåêòðè÷åñêèì ýôôåêòîì. Ïüåçîýôôåêò èñïîëüçóåòñÿ â äàò÷èêàõ, à îáðàòíûé ïüåçîýôôåêò – â àêòþàòîðàõ. Ïüåçîêåðàìè÷åñêèå ïëàñòèíû «ïëàñòûðíûõ» ïðåîáðàçîâàòåëåé DuraAct íàïîìèíàþò êîíäåíñàòîð. Êåðàìèêà èãðàåò ðîëü äèýëåêòðèêà ìåæäó ìåòàëëè÷åñêèìè îáêëàäêàìè. Ïðè ïîäà÷å íàïðÿæåíèÿ âíóòðè êåðàìèêè

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ðèñóíîê 5. Ïîïåðå÷íîå ñæàòèå.

ñîçäàåòñÿ ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå. Ïðè ïîäà÷å íàïðÿæåíèÿ âíóòðè êåðàìèêè ñîçäà¸òñÿ ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, âûçûâàþùåå ðàâíîìåðíîå ïîïåðå÷íîå ñæàòèå êåðàìèêè â íàïðàâëåíèè, ïåðïåíäèêóëÿðíîì âåêòîðó ýòîãî ïîëÿ (Ðèñóíîê 5). Ýòî ñâîéñòâî íàçûâàåòñÿ ïîïåðå÷íûì ïüåçîýëåêòðè÷åñêèì ýôôåêòîì (ýôôåêò d31, Ðèñóíîê 6). Ñèëîâûå ëèíèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ

Ýëåêòðîä

Âðåìÿ îòêëèêà ïüåçîêåðàìèêè íà èçìåíåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ èëè äåôîðìàöèþ ÷ðåçâû÷àéíî ìàëî. Âèáðàöèè â êèëîãåðöîâîì äèàïàçîíå ìîãóò è ãåíåðèðîâàòüñÿ, è ðåãèñòðèðîâàòüñÿ. Îò òèïà è ðàçìåðîâ êåðàìèêè çàâèñÿò òðåáóåìûå íàïðÿæåíèÿ âîçáóæäåíèÿ è ñòåïåíü ñæàòèÿ. Çàâèñèìîñòü ìåæäó ñòåïåíüþ ñæàòèÿ è ïðèëîæåííûì íàïðÿæåíèåì íåëèíåéíà. Êðèâàÿ çàâèñèìîñòè ñæàòèÿ îò íàïðÿæåíèÿ ñ òèïè÷íûì ãèñòåðåçèñîì ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 7.

Òåõíîëîãèÿ Ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ðàáîòàþò â êà÷åñòâå ñåíñîðîâ ñ ðàçëè÷íûìè ïîëîñàìè ïðîïóñêàíèÿ, ðåàãèðóÿ íà òàêèå ìåõàíè÷åñêèå âîçäåéñòâèÿ, êàê óäàðíàÿ íàãðóçêà, èçãèá èëè äàâëåíèå, à òàêæå â êà÷åñòâå âûñîêîòî÷íûõ ïîçèöèîíèðóþùèõ èëè ãèáêèõ àêòþàòîðîâ. Ýëåêòðè÷åñêàÿ èçîëÿöèÿ, ìåõàíè÷åñêîå ïðåäíàïðÿæåíèå

Ýëåêòðè÷åñêèé êîíòàêò

Êåðàìèêà

Ðèñóíîê 6. Ýôôåêò d31.

Íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ îïðåäåëÿåò âåëè÷èíó ïîïåðå÷íîãî ñæàòèÿ. Ýòî ÿâëÿåòñÿ êëþ÷åâûì ñâîéñòâîì, îáåñïå÷èâàþùèì ïðîñòîå óïðàâëåíèå ìîäóëÿìè ïðåîáðàçîâàòåëåé. Êîãäà ìîäóëè íàêëååíû íà îñíîâàíèå, îíè, â îòëè÷èå îò ñòàíäàðòíûõ àêòþàòîðîâ, ýôôåêòèâíî ïåðåäàþò óñèëèå íà âñþ ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü, à íå òîëüêî íà âûáðàííûå òî÷êè. È íàîáîðîò, èçìåíåíèÿ ôîðìû «ïëàñòûðíûå» ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ïðåîáðàçóþò â ýëåêòðè÷åñêèé òîê, ÷òî äåëàåò âîçìîæíûì èõ ïðèìåíåíèå â êà÷åñòâå ñåíñîðîâ èëè èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè.

Óäëèííåíèå [ìêì/ì]

200 100 –100

100

200

300

–100 –200 –300 –400 –500

Íàïðÿæåíèå [Â]

Ðèñóíîê 7. Ãèñòåðåçèñ ïüåçîêåðàìèêè.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

400

Ýëåêòðîä

Ïüåçîêåðàìè÷åñêàÿ ôîëüãà

Ðèñóíîê 8. Ïðèíöèï óñòðîéñòâà ïðåîáðàçîâàòåëÿ DuraAct.

Ñòàíäàðòíàÿ êîíñòðóêöèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïüåçîêåðàìè÷åñêóþ ôîëüãó ñ ìåòàëëèçèðîâàííûìè ïîâåðõíîñòÿìè äëÿ ýëåêòðè÷åñêîãî êîíòàêòà (Ðèñóíîê 8). Òîëùèíà ôîëüãè â ñòàíäàðòíîì âàðèàíòå ñîñòàâëÿåò 100 … 500 ìêì, õîòÿ âîçìîæíû åùå áîëåå òîíêèå ñëîè. Áåç äàëüíåéøåé îáðàáîòêè òàêèå ïüåçîêåðàìè÷åñêèå ýëåìåíòû õðóïêè è ñëîæíû â ýêñïëóàòàöèè. Âñòðàèâàíèå èõ â ïîëèìåðíóþ ñòðóêòóðó îáåñïå÷èâàåò ýëåêòðè÷åñêóþ èçîëÿöèþ è ìåõàíè÷åñêóþ ñòàáèëüíîñòü. Â ðåçóëüòàòå ïîëó÷àåòñÿ ïëàñòè÷íûé è ÷ðåçâû÷àéíî íàäåæíûé ìîäóëü. Â âàðèàíòå èñïîëíåíèÿ ñ íåñêîëüêèìè ñëîÿìè ïüåçîêåðàìèêè ïðè òîì æå ðàáî÷åì íàïðÿæåíèè ìîæíî óâåëè÷èòü ðàçâèâàåìîå óñèëèå.

ÑÒÀÒÜÈ

Ïüåçîýëåêòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct ÿâëÿþòñÿ òâåðäîòåëüíûìè àêòþàòîðàìè, è ïîýòîìó íå èìåþò äâèæóùèõñÿ ÷àñòåé. Ñêîðîñòü èçíîñà è ÷àñòîòà îòêàçîâ ìàëû. Ýëåêòðè÷åñêèé êîíòàêò îáåñïå÷èâàåòñÿ ïàéêîé, ïðèæèìîì èëè ïðèêëåèâàíèåì ïðîâîäíèêîâ ê äâóì êîíòàêòíûì ïëîùàäêàì. Ðàçäåëüíîå ïîäêëþ÷åíèå íåñêîëüêèõ ñëîåâ äàåò âîçìîæíîñòü ðàçäåëèòü ôóíêöèîíàëüíîñòè ñåíñîðà è àêòþàòîðà, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ïðåîáðàçîâàòåëü è êàê ñåíñîð, è êàê àêòþàòîð.

íñòâå ñëó÷àåâ àêòþàòîðû ïðîòèâîäåéñòâóþò óïðóãîé ñòðóêòóðå, íàïðèìåð, ïðè äåôîðìàöèè ïðóæèíû èëè ìåòàëëè÷åñêîé ïëàñòèíû (Ðèñóíîê 10). Åñëè íàãðóçêîé ÿâëÿåòñÿ ïðóæèíà (ãðàôèê õàðàêòåðèñòèêè ïðóæèíû) ñ æåñòêîñòüþ CF, ðåçóëüòèðóþùàÿ ðàáî÷àÿ òî÷êà áóäåò íàõîäèòüñÿ íà ïåðåñå÷åíèè åå íàãðóçî÷íîé ëèíèè ñ õàðàêòåðèñòèêîé àêòþàòîðà (Ðèñóíîê 11). Íàèáîëüøàÿ ýôôåêòèâíîñòü äîñòèãàåòñÿ â òîì ñëó÷àå, êîãäà ðàáî÷àÿ òî÷êà íàõîäèòüñÿ ïîñåðåäèíå õàðàêòåðèñòèêè.

Ðàáî÷àÿ õàðàêòåðèñòèêà Àêòþàòîðû íà îñíîâå ïüåçîêåðàìè÷åñêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé õàðàêòåðèçóþòñÿ äâóìÿ ïàðàìåòðàìè: áëîêèðóþùåé ñèëîé FB è ñâîáîäíûì ñìåùåíèåì S0. Êîãäà íàïðÿæåíèå U ïðèëîæåíî ê ñâîáîäíîìó (íå çàáëîêèðîâàííîìó) àêòþàòîðó, îí äîñòèãàåò ñâîåãî ìàêñèìàëüíîãî ñìåùåíèÿ S0. Ñèëà, òðåáóåìàÿ äëÿ ïîëíîãî ïðåäîòâðàùåíèÿ ëþáûõ èçìåíåíèé äëèíû, íàçûâàåòñÿ áëîêèðóþùåé ñèëîé FB (Ðèñóíîê 9).

Ñèëà

Ðàáî÷àÿ òî÷êà

CF F

Ñìåùåíèå

Ðèñóíîê 11. Õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ êðèâàÿ ñ íàãðóçî÷íîé ëèíèåé ïðóæèíû.

S0 U=0

Ïàðàìåòðû ãèáêèõ àêòþàòîðîâ

Àêòþàòîð (EA) U¹0

U¹0

Ðèñóíîê 9. Îïðåäåëåíèå ïàðàìåòðîâ.

Ãðàôèê çàâèñèìîñòè ñìåùåíèÿ àêòþàòîðà îò ïðèëîæåííîé ñèëû íàçûâàåòñÿ õàðàêòåðèñòèêîé àêòþàòîðà (Ðèñóíîê 11). Îáû÷íî îíà ñîâïàäàåò ñ ëèíèåé, ñîåäèíÿþùåé îïèñàííûå âûøå òî÷êè ñ íóëåâîé áëîêèðóþùåé ñèëîé è íóëåâûì ïåðåìåùåíèåì. Â áîëüøè-

Àêòþàòîðû DuraAct îáû÷íî íàêëåèâàþòñÿ íà ïîäëîæêó è ïåðåäàþò óñèëèå íå òîëüêî íà íåñêîëüêî òî÷åê êðåïëåíèÿ, à íà âñþ ïîâåðõíîñòü. Â òàêîé êîíôèãóðàöèè êîìáèíàöèÿ DuraAct è ïîäëîæêè äåéñòâóåò êàê ãèáêèé àêòþàòîð. Ãèáêèå àêòþàòîðû îáåñïå÷èâàþò âûñîêóþ ñêîðîñòü, òî÷íîñòü è ïîâòîðÿåìîñòü îòêëîíåíèÿ è èñïîëüçóþòñÿ â øèðîêîì ñïåêòðå ïðèëîæåíèé, íàïðèìåð, â ïðèíòåðàõ, êëàïàíàõ è â òåêñòèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè. Ïðåîáðàçîâàòåëè DuraAct îñíîâàíû íà îáðàòíîì ïüåçîýôôåêòå, ñëåäîâàòåëüíî, ñæèìàþòñÿ Àêòþàòîð (EA) Ïîäëîæêà (ES) U=0

S U¹0

U¹0 CF

W0 FBW

U=0

U¹0

Ðèñóíîê 10. Ïðèëîæåíèå óñèëèÿ ïðóæèíû ê àêòþàòîðó.

Ðèñóíîê 12. Õàðàêòåðèñòèêè ãèáêîãî àêòþàòîðà.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

1.4

Îòêëîíåíèå W [ìì]

1.2

Áëîêèðóþùàÿ ñèëà FBW [Í]

ñòàëü (210 ÃÏà) àëþìèíèé (70 ÃÏà) ïëàñòèê (5 ÃÏà)

U = 1000 Â

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

ñòàëü (210 ÃÏà) àëþìèíèé (70 ÃÏà) ïëàñòèê (5 ÃÏà)

U = 1000 Â

50 40 30 20 10 0

0.0 0

Ðèñóíîê 13. Ñâîáîäíîå ïåðåìåùåíèå ãèáêèõ àêòþàòîðîâ.

ïîä âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Òàêèå àêòþàòîðíûå áëîêè èçãèáàþòñÿ è ðàçâèâàþò íàïðàâëåííóþ ïî íîðìàëè ñèëó, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 12. Äëÿ ñâîáîäíîãî íåçàáëîêèðîâàííîãî àêòþàòîðíîãî áëîêà ïåðåìåùåíèå ñîñòàâëÿåò W0. Ñèëà, íåîáõîäèìàÿ äëÿ óìåíüøåíèÿ ñìåùåíèÿ äî íóëÿ íàçûâàåòñÿ áëîêèðóþùåé ñèëîé àêòþàòîðíîãî áëîêà FBW. Ýòà ñèëà ñóùåñòâåííî ìåíüøå áëîêèðóþùåé ñèëû ñàìîãî àêòþàòîðà. Ëèíèÿ, ñîåäèíÿþùàÿ ýòè äâå òî÷êè, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé õàðàêòåðèñòèêó àêòþàòîðíîãî ìîäóëÿ. Íà Ðèñóíêàõ 13 è 14 ïîêàçàíû çàâèñèìîñòè ìàêñèìàëüíîãî ñìåùåíèÿ W0 è ìàêñèìàëüíîé áëîêèðóþùåé ñèëû FBW îò òîëùèíû è óïðóãîñòè ïîäëîæêè. Ýòè ãðàôèêè ïîêàçûâàþò ðåàëüíûå îòêëîíåíèÿ è ñèëû, èçìåðåííûå íà ïîäëîæêàõ äëèíîé 5 ìì, èçãîòîâëåííûõ èç ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ, ñ íàêëååííûìè «ïëàñòûðíûìè» ïðåîáðàçîâàòåëÿìè DuraAct P-876.A15. Âìåñòå ñ ñîáñòâåííîé õàðàêòåðèñòèêîé DuraAct, õàðàêòåðèñòèêà àêòþàòîðíîãî áëîêà ôîðìèðóåò îñíîâó äëÿ ýôôåêòèâíîé îöåíêè ýêñïëóàòàöèîííûõ êà÷åñòâ àêòþàòîðà â êîíêðåòíîì ïðèëîæåíèè. Ïîýòîìó PI Ceramic ïðèâîäèò ýòè êðèâûå âî âñåõ òåõíè÷åñêèõ îïèñàíèÿõ.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Òîëùèíà ïîäëîæêè [ìì]

Ðèñóíîê 14. Áëîêèðóþùàÿ ñèëà ãèáêîãî àêòþàòîðà.

Òðåáîâàíèÿ ê ïèòàíèþ Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè, òðåáóåìîé äëÿ íîðìàëüíîé ðàáîòû àêòþàòîðà, äîëæíà áûòü èçâåñòíà åãî ýëåêòðè÷åñêàÿ åìêîñòü. Òèïîâàÿ åìêîñòü ïðåîáðàçîâàòåëåé DuraAct èìååò ïîðÿäîê íàíîôàðàä è ïðèâîäèòñÿ â òåõíè÷åñêèõ îïèñàíèÿõ. Åìêîñòü C çàâèñèò îò òèïà ïüåçîêåðàìèêè, åå òîëùèíû è ïëîùàäè. Äëÿ îöåíêè ñðåäíåé ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè Pm íåîáõîäèìî çíàòü äèàïàçîí ðàáî÷èõ íàïðÿæåíèé è ÷àñòîòó âîçáóæäåíèÿ.

Pm = C × f × Uh2 , ãäå f – ÷àñòîòà Uh – ðàçìàõ íàïðÿæåíèÿ Ìàêñèìàëüíàÿ íåîáõîäèìàÿ ìîùíîñòü (Pmax) òîãäà áóäåò â p ðàç áîëüøå:

ÑÒÀÒÜÈ

Pmax = Pm × p.

ÌÀÑÒÅÐ-ËÎÌÀÑÒÅÐ

Bluetooth àäàïòåð OBD-II Michael Dunn EDN

ß íå òàê òåñíî ñâÿçàí ñ îáñëóæèâàíèåì àâòîìîáèëåé, ÷òîáû èìåòü ñîáñòâåííûé àíàëèçàòîð OBD-II. Îäíàêî, óâèäåâ â ïðîäàæå êèòàéñêèå USB è Bluetooth àäàïòåðû çà 9 – 20 äîëëàðîâ, ÿ íå ñìîã îòêàçàòü ñåáå â ïîêóïêå. Íà ñàìîì äåëå, ìîé èíòåðåñ ê âîçìîæíîñòÿì OBD áûë âûçâàí ïîñòîÿííî ãîðÿùåé èäèîòñêîé ëàìïî÷êîé «Ïðîâåðü äâèãàòåëü», óêàçûâàþùåé íà ïðîïóñê çàæèãàíèÿ â öèëèíäðå. ß îáíàðóæèë, ÷òî êèòàéöû ïðåäëàãàþò ìíîæåñòâî ïðîâîäíûõ è áåñïðîâîäíûõ àäàïòåðîâ, è, â êîíöå êîíöîâ, êóïèë îäèí èç íèõ íà ñàéòå ñ âîñõèòèòåëüíûì íàçâàíèåì Banggood. ß çíàë, ÷òî óñòðîéñòâî ìîãëî íå ðàáîòàòü, íî, ñëûøà î íåì ìíîãî õîðîøèõ îòçûâîâ, ïîëàãàë, ÷òî ðèñêóþ íå ñëèøêîì ñèëüíî. Êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, óñòðîéñòâî ðàáîòàëî, ïî êðàéíåé ìåðå, äîñòàòî÷íî õîðîøî, ÷òîáû ñîîáùèòü ìíå êîä îøèáêè è ïîçâîëèòü ïîãàñèòü, íàêîíåö, îñòî÷åðòåâøóþ ëàìïó. Çàòåì ëþáîïûòñòâî âçÿëî âåðõ, è ìíå çàõîòåëîñü óâèäåòü, ÷òî òàì âíóòðè. Ïûòëèâîìó ÷èòàòåëþ îòäàþ èíèöèàòèâó âûÿñíèòü ñòîèìîñòü êîìïëåêòóþùèõ. ß íå ïîíèìàþ, êàê èì óäàëîñü ýòî ñäåëàòü òàêèì äåøåâûì. Èòàê, íà÷íåì èçó÷àòü íàø ãàäæåò. Ïðè âêëþ÷åíèè óñòðîéñòâà ñâåòîäèîäû çàæèãàþòñÿ, íî íàçíà÷åíèå êàæäîãî èç íèõ íåèçâåñòíî. Ñóùåñòâóþò ïîäîáíûå óñòðîéñòâà ïðèìåðíî âòðîå ìåíüøåãî ðàçìåðà áåç ñâåòîäèîäîâ.

ß äóìàë, ÷òî ýòî áóäåò îäíî èç òåõ óñòðîéñòâ, ïîëîâèíêè êîðïóñà êîòîðûõ î÷åíü ëåãêî çàùåëêèâàþòñÿ è î÷åíü òÿæåëî ðàçúåäèíÿþòñÿ. Íî íåò, ÿ îáíàðóæèë ÷åòûðå âèíòà.

Ïåðâûé âçãëÿä íà âíóòðåííîñòè óñòðîéñòâà óäèâëÿåò âûñîêèì îáùèì êà÷åñòâîì ñáîðêè:

Ãëÿäÿ íà òî, ÷òî ÿ íàçâàë íèæíåé ñòîðîíîé ïëàòû, ìîæíî îáíàðóæèòü ïðèåìîïåðåäàò÷èê CAN Microchip MCP2551, êâàðöåâûé ðåçîíàòîð 4 ÌÃö, LDO ñòàáèëèçàòîð íà 3.3 Â AMS1117 êîìïàíèè Advanced Monolithic Systems, ïÿòü ñâåòîäèîäîâ âäîëü âåðõíåãî êðàÿ ïëàòû è ñòàáèëèçàòîð 5 Â 78M05 ñëåâà âíèçó. Äâà äèîäà ñïðàâà îò ñòàáèëèçàòîðà

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ïî÷åìó-òî çàñòàâèëè ìåíÿ ïîäóìàòü î âàðàêòîðå, íî êîäèðîâêà, ñêîðåå âñåãî, óêàçûâàåò íà ñòàáèëèòðîíû 6.8 Â.

Êà÷åñòâî ïàéêè è îáùåãî èçãîòîâëåíèÿ ïðîñòî îòëè÷íûå. Åäèíñòâåííûå îñòàòêè ôëþñà âèäíû íà çàïàÿííûõ â îòâåðñòèÿ âûâîäàõ, êîòîðûå âåäóò íàñ íà ïðîòèâîïîëîæíóþ ñòðîíó ïëàòû:

Çäåñü îáíàðóæèâàåòñÿ ñàìîå èíòåðåñíîå. Íà÷íåì ñ ïðèìèòèâíîãî. Ïëàñòìàññîâûé êîðïóñ TO-92 äëÿ ìîíòàæà â îòâåðñòèÿ îêàçàëñÿ ñòàðûì äîáðûì ðåãóëÿòîðîì LM317.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Äâà ðàçúåìà íå âûðîâíåíû ïî îäíîé ëèíèè, äàæå, íåñìîòðÿ íà íàëè÷èå ó íèõ ïðèïàÿííûõ ê ïëàòå «óøåé». ß ïîëàãàþ, ÷òî íåóñòàíîâëåííûé ÷èï ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿ ïîñëåäîâàòåëüíîãî èíòåðôåéñà â USB, èñïîëüçóåìîãî â ïðîâîäíîé âåðñèè ïëàòû. Áîëüøàÿ ìèêðîñõåìà PIC18F25K80 – îòíþäü íå êîïåå÷íûé êîìïîíåíò ñ 32 ÊÁ ôëåøïàìÿòè, 3.5 ÊÁ RAM, 1 ÊÁ EEPROM, èíòåðôåéñîì CAN, 12-ðàçðÿäíûì ÀÖÏ è ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 16 MIPS. Òîëüêî îíà îäíà ñòîèò ïîðÿäêà $2, äà è òî, ïðè çàêóïêå ïðèëè÷íûìè ïàðòèÿìè. Îñòàëñÿ îòâðàòèòåëüíî ñïàÿííûé ìîäóëü Bluetooth ñ ñèíåé ïàÿëüíîé ìàñêîé. Òðè âåðõíèõ êîíòàêòà ñ ëåâîãî óãëà ìîäóëÿ äàæå íå ïðèïàÿíû! À äîëæíû ëè? Îáÿçàòåëüíî ñðàâíþ ñ êóïëåííûì ìíîþ îðèãèíàëîì. Ñðåäè ìèêðîñõåì ìîäóëÿ Bluetooth âèäíà FM24C64. Êàê ÿ äóìàþ, çäåñü äîëæíà áûëà íàõîäèòüñÿ îáûêíîâåííàÿ EEPROM åìêîñòüþ 64 Êá, íî, ïî êàêîé-òî ïðè÷èíå, îêàçàëàñü ýêçîòè÷åñêàÿ FRAM! Ýòî ïåðâàÿ æèâàÿ FRAM, êîòîðóþ ìíå äîâåëîñü óâèäåòü. ×èï ñïðàâà îò FRAM îçàäà÷èë ìåíÿ. Ìîæåò áûòü, âû ñìîæåòå ïîíÿòü, ÷òî ýòî òàêîå. À âîò ìèêðîñõåìà â íèæíåì ïðàâîì óãëó – ýòî RDA5869 êîìïàíèè RDA Microelectronics – Bluetooth ñèñòåìà íà êðèñòàëëå ñ êîíòðîëëåðíûì ÿäðîì ARM7, èçãîòîâëåííàÿ ïî íîðìàì 55 íì. Ìíîãèå êîìïîíåíòû ìàðêèðîâàíû äàòîé òåêóùåãî ãîäà, ñâèäåòåëüñòâóþùåé î òîì, ÷òî ãàäæåòû íå ñíÿòû ñ ïðîèçâîäñòâà. Ó ìåíÿ ñëîæèëîñü âïå÷àòëåíèå, ÷òî ïðîøèâêè ýòèõ äåøåâûõ ìîäóëåé íà ñàìîì äåëå ìîãëè áûòü çàèìñòâîâàíû èç îðèãèíàëüíûõ óñòðîéñòâ, íî ÿ íå ìîãó ñêàçàòü, íàñêîëüêî îíè ñîâìåñòèìû ñ êàæäîé èç ìîäåëåé àâòîìîáèëåé, ó÷èòûâàÿ ìíîãî÷èñëåííûå ìóòàöèè ñïåöèôèêàöèé ñòàíäàðòà OBD-II, ïðîèçîøåäøèå çà äîëãèå ãîäû åãî ñóùåñòâîâàíèÿ. Îäíàêî äëÿ ìîåé Òîéîòû 1998 ãîäà ýòî áûëî êàê ðàç òî, ÷òî íóæíî. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Ýêðàíû – âàøè äðóçüÿ, êðîìå ñëó÷àåâ, êîãäà… Steve Hageman EDN

Èíæåíåðû ëþáÿò ñòàâèòü ýêðàíû â ñõåìàõ, ÷àùå âñåãî â êà÷åñòâå ìåðû çàùèòû îò ñèãíàëîâ, ïðèõîäÿùèõ èç âíåøíåãî ìèðà âíóòðü è íàðóøàþùèõ ðàáîòó íàøèõ ñõåì. Íî ýêðàíû òàêæå ïðåäîòâðàùàþò âûõîä âíóòðåííèõ ñèãíàëîâ, ÷òî ïî-íàñòîÿùåìó ðàäóåò ëþäåé, îòâåòñòâåííûõ çà ýëåêòðîìàãíèòíóþ ñîâìåñòèìîñòü. Äàæå â íèçêî÷àñòîòíûõ ñõåìàõ ýêðàíèðîâàíèå ìîæåò èçáàâèòü îò èñêàæåíèé, îáóñëîâëåííûõ ïîòîêàìè âîçäóõà è ïîìåõàìè â ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà. Íà áîëåå âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ýêðàíèðîâàíèå ìîæåò îáåçîïàñèòü îò èçëó÷åíèé è ïåðåêðåñòíûõ ïîìåõ. Â Â× èëè ÑÂ× ñõåìàõ ýêðàíèðîâàíèå äàåò âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü ðàäèîïðèåìíèêè, àíàëèçàòîðû ñïåêòðà è äðóãèå âèäû îáîðóäîâàíèÿ, êîòîðîå ïðîñòî íå ìîãëî áû ôóíêöèîíèðîâàòü áåç êà÷åñòâåííîé ýêðàííîé èçîëÿöèè ìåæäó ðàçëè÷íûìè öåïÿìè ñõåìû, ðàáîòàþùèìè íà âûñîêèõ è ïðîìåæóòî÷íûõ ÷àñòîòàõ. Òàê ÷òî æå ìîæåò ïîéòè íå òàê? Íó, 10 ëåò íàçàä – íå òàê ìíîãî. Ìû âñå åùå ðàáîòàëè íà ÷àñòîòàõ äî 2.5 ÃÃö ïðàêòè÷åñêè âî âñåõ ñòàíäàðòíûõ óñòðîéñòâàõ áåñïðîâîäíîé ñâÿçè. È óëó÷øèòü ñèòóàöèþ â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïîìîãàëî òîëüêî ýêðàíèðîâàíèå. Òîãäà ìû ñ÷èòàëè «îáû÷íûì âûñîêî÷àñòîòíûì» âñå, ÷òî áûëî íèæå 3 ÃÃö, íî ñåãîäíÿ ìû óæå ñ÷èòàåì «îáû÷íûì» òî, ÷òî íèæå 6 ÃÃö, è ìîæåì çàïðîñòî ñîçäàâàòü ñõåìû, ðàáîòàþùèå íà ÷àñòîòàõ äî 6 ÃÃö, äàæå â ïîòðåáèòåëüñêèõ óñòðîéñòâàõ [1]. Ýòà ñèòóàöèÿ òðåáóåò ýêðàíèðîâàíèÿ íàøèõ âûñîêî÷àñòîòíûõ ñõåì íå òîëüêî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ èõ êîððåêòíîé ðàáîòû, íî åùå è äëÿ ïîäàâëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé, êîòîðûå ìîãóò äîñòàâèòü íåïðèÿòíîñòè â ïðîöåññå íîðìàòèâíûõ èñïûòàíèé. Òðàäèöèîííîé ôîðìîé ýêðàíèðîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ êàêèå-ëèáî êîíñòðóêöèè èç ïðîâîäÿùåãî ìàòåðèàëà, íàêðûâàþùèå ñîáîé

íàøó ñõåìó. Ýòè êîíñòðóêöèè ìîãóò áûòü ñîâåðøåííî ðàçëè÷íûìè, íà÷èíàÿ îò ïîäîáèÿ êîíñåðâíîé áàíêè äëÿ ÒÂ òþíåðîâ, ïðîñòûõ ëèòûõ ïëàñòèêîâûõ äåòàëåé, ïîêðûòûõ ïðîâîäÿùèì ìàòåðèàëîì, äî äîðîãîñòîÿùèõ öåëüíûõ àëþìèíèåâûõ îáðàáîòàííûõ íà ñòàíêå êîíñòðóêöèé, èçãîòîâëåííûõ íà çàêàç äëÿ íàøèõ êîíêðåòíûõ ïëàò. Óñòàíàâëèâàÿ íà ïëàòå ýêðàí, ìû ñîçäàåì ïðîâîäÿùóþ ïîëîñòü, â êîòîðîé íà îïðåäåëåííûõ ÷àñòîòàõ âîçíèêàþò ïîïåðå÷íûå ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ (TEM) [2]. Äðóãèìè ñëîâàìè, îíà íà÷èòàåò ðåçîíèðîâàòü íà îïðåäåëåííûõ ÷àñòîòàõ. Ýòè ðåçîíàíñíûå êîëåáàíèÿ îáû÷íî ÿâëÿþòñÿ íåæåëàòåëüíûìè, òàê êàê ìû õîòèì, ÷òîáû íàø ýêðàí ïðåäîòâðàùàë âûõîä íàðóæó ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé (è îí ýòî äåëàåò), íî íà îïðåäåëåííûõ ÷àñòîòàõ ýíåðãèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí âíóòðè ýêðàíà ñòàíîâèòñÿ äîâîëüíî âûñîêîé. Âîò òóò-òî è ìîãóò íà÷àòüñÿ íàøè ïðîáëåìû. Ïðåäñêàçàòü, íà êàêèõ ÷àñòîòàõ ïðîÿâèòñÿ ýòî ÿâëåíèå, âîçìîæíî ñ èñïîëüçîâàíèåì íåñëîæíîé ìàòåìàòèêè [2]. Äëÿ êîðîáà ñ ðàçìåðàìè H, W è L (âûñîòà, øèðèíà è äëèíà), ãäå W > L > H, âñå ìíîæåñòâî ÷àñòîò (ìîä) TEM êîëåáàíèé ìîæåò áûòü íàéäåíî èç ñëåäóþùåãî âûðàæåíèÿ: 2

Fres

æ a ö æb ö æcö = 150 ç ÷ + ç ÷ + ç ÷ è W ø èHø èL ø

(1)

ãäå ðàçìåðû óêàçûâàþòñÿ â ìåòðàõ, ðåçîíàíñíàÿ ÷àñòîòà â ÌÃö, ïîëîñòü âíóòðè ýêðàíà ñ÷èòàåòñÿ çàïîëíåííîé âîçäóõîì. Ïåðåìåííûìè a, b è c îïðåäåëÿþòñÿ ðàçëè÷íûå ìîäû TEM êîëåáàíèé – îíè ìîãóò

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ïðèíèìàòü òîëüêî çíà÷åíèÿ 1 èëè 0. Ïðè íàëè÷èè òðåõ âîçìîæíûõ ïåðåìåííûõ, ïðèíèìàþùèõ çíà÷åíèå 1 èëè 0, ýòà ïðîñòàÿ ìîäåëü ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ïðîãíîçèðîâàíèÿ âñåõ âîçìîæíûõ TEM êîëåáàíèé â ïðÿìîóãîëüíîì çàêðûòîì êîðîáå. Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ýêðàíà îáû÷íî íàñ èíòåðåñóåò òîëüêî íàèìåíüøàÿ ÷àñòîòà, íà êîòîðîé ìîæåò ðåçîíèðîâàòü ïîëîñòü âíóòðè ýêðàíà, ïîýòîìó âûðàæåíèå (1) ìîæåò áûòü óïðîùåíî ñëåäóþùèì îáðàçîì: 2

æ 1 ö æ 1ö Fres = 150 ç ÷ + ç ÷ è W ø èL ø

(2)

Âûðàæåíèå 2 îïèñûâàåò êîëåáàíèå ìîäû TEM101. Ïåðåìåííûå a è c èç âûðàæåíèÿ (1) ðàâíû åäèíèöå, à b – íóëþ. Êàê âû ìîæåòå äîãàäàòüñÿ, ýòî íàèáîëüøàÿ äèàãîíàëü ýêðàíèðóþùåãî êîðîáà. È âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ äëèíå ýòîé äèàãîíàëè, áóäåò ïðîïîðöèîíàëüíà èñêîìîé ÷àñòîòå. Âûðàæåíèå (2) ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ âû÷èñëåíèÿ íàèìåíüøåé ÷àñòîòû, íà êîòîðîé íà÷íåò ðåçîíèðîâàòü ïðÿìîóãîëüíûé ýêðàí.

èíòåðåñ ÷àñòîòå. Äàâàéòå ïðîâåäåì íåñêîëüêî ðåàëüíûõ òåñòîâ. Îáû÷íî ÿ èñïîëüçóþ òàêèå ìèíèàòþðíûå ýêðàíèðóþùèå êîðîáà, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïðèïàÿíû íà ïå÷àòíóþ ïëàòó [3]. Ìàëåíüêèé ýêðàí, êîòîðûé ÿ ðåãóëÿðíî èñïîëüçóþ, èìååò ðàçìåðû 1.5 ´ 1 ´ 0.4 äþéìà. Ïîäñòàâèâ ýòè çíà÷åíèÿ â âûðàæåíèå (2), ìû íàéäåì ñàìóþ íèæíþþ ÷àñòîòó ìîäû TEM, ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíóþ 7 ÃÃö. ×òîáû ïðîâåðèòü ýòî, ÿ ñîáðàë òåñòîâóþ ïëàòó, ñîñòîÿùóþ èç âõîäíîãî è âûõîäíîãî ïðîáíèêîâ. Âûõîäíîé ïðîáíèê è ýêðàí ïðèïàÿíû ê îòðåçàííîìó êóñî÷êó äâóõñòîðîííåãî ñòåêëîòåêñòîëèòà (Ðèñóíîê 1). Äëèíå öåíòðàëüíîé ÷àñòè ïðîáíèêîâ ñïåöèàëüíîãî âíèìàíèÿ íå óäåëÿëîñü, çà èñêëþ÷åíèåì òîãî, ÷òî îíè áûëè ñäåëàíû êîðîòêèìè ïî îòíîøåíèþ ê äëèíå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí (<< ¼ äëèíû âîëíû íà èíòåðåñóþùèõ íàñ ÷àñòîòàõ) è óñòàíîâëåíû ïî êðàÿì êîðîáà, â îáùåì-òî, ïðîèçâîëüíûì îáðàçîì. Êðàÿ êîðîáà áûëè âûáðàíû äëÿ ðàçìåùåíèÿ çîíäîâ ïî òîé ïðè÷èíå, ÷òî, âîçìîæíî, òàêîå ðàñïîëîæåíèå ñîîòâåòñòâóåò íàèëó÷øåé îæèäàåìîé èçîëÿöèè âíóòðè ýêðàíà, è, êðîìå òîãî, êðàÿ ìîãóò ñëóæèòü ìîäåëüþ âõîäîâ è âûõîäîâ êîíêðåòíîé ñõåìû.

Òåîðèÿ è ïðàêòèêà èñïûòàíèé Òåïåðü ó íàñ åñòü ñïîñîá óâèäåòü, íà÷íåò ëè íàø ýêðàí ðåçîíèðîâàòü íà êàêîé-ëèáî äîñòàòî÷íî íèçêîé, ïðåäñòàâëÿþùåé äëÿ íàñ

Ðèñóíîê 2. Îáðàòíàÿ ñòîðîíà òåñòîâîé ïëàòû ñ ðàçúåìàìè SMA, êîòîðûå áóäóò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê âåêòîðíîìó àíàëèçàòîðó öåïåé.

Ðèñóíîê 1. ×òîáû ïðîâåðèòü ýòó òåîðèþ, ÿ ïðèïàÿë ìåòàëëè÷åñêèé ýêðàí ðàçìåðîì 1.5 ´ 1 ´ 0.4 äþéìà íà êóñî÷åê ñòåêëîòåêñòîëèòà. Äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âõîäíîãî è âûõîäíîãî ñèãíàëîâ ÿ òàêæå ïðèïàÿë ñëåãêà ìîäèôèöèðîâàííûå ðàçúåìû SMA, ÷òîáû ïîëó÷èòü äîñòóï ê ïðîñòðàíñòâó âíóòðè ýêðàíà. Ðàçúåìû äåéñòâóþò êàê ìàëåíüêèå åìêîñòíûå çîíäû è ïîçâîëÿþò íàì ïîëó÷èòü êîëè÷åñòâåííóþ õàðàêòåðèñòèêó ïðîèñõîäÿùåãî âíóòðè ýêðàíà, ïîäêëþ÷èâ èõ ê âåêòîðíîìó àíàëèçàòîðó öåïåé.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ðèñóíîê 3. Âíåøíèé âèä òåñòîâîé óñòàíîâêè ñ óñòàíîâëåííûì íà ýêðàíîì.

Ïîðà ïðèñòóïàòü ê ðåàëüíûì èçìåðåíèÿì. Âåêòîðíûé àíàëèçàòîð öåïåé (ÂÀÖ) ïîðòàìè

ÑÒÀÒÜÈ

Ýêðàíèðóþùèé êîðîá 1.5” ´ 1” ´ 0.4” Îòêðûòûé è ñ êðûøêîé 10 0

Îòêëèê (äÁ)

–10 –20 Îòêðûòûé Ñ êðûøêîé

–30 –40 –50 –60 –70 –80

9 11 13 ×àñòîòà (ÃÃö)

Ðèñóíîê 4. Ñèíèì öâåòîì ïîêàçàíà ñíÿòàÿ ñ ïîìîùüþ ÂÀÖ çàâèñèìîñòü ìåæäó âûõîäîì è âõîäîì ïðè ñíÿòîé êðûøêå ýêðàíèðóþùåãî êîðîáà. Îíà îòîáðàæàåò îæèäàåìîå ïîâåäåíèå åìêîñòíîé ñâÿçè âïëîòü äî î÷åíü âûñîêèõ ÷àñòîò. Êðàñíàÿ êðèâàÿ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðîèñõîäèò ïîä çàêðûòîé êðûøêîé, êîòîðàÿ ïðåâðàùàåò íàøó ñêó÷íóþ ïå÷àòíóþ ïëàòó â âûñîêîðåçîíàíñíóþ è ñëîæíóþ ïîëóþ ñòðóêòóðó ñ íåñêîëüêèìè ðåçîíàíñàìè.

1 è 2 áûë ïîäêëþ÷åí ìåæäó ðàçúåìàìè. Ïîñëå ýòîãî áûëà ïðîâåäåíà ñåðèÿ èçìåðåíèé ïàðàìåòðà S21. Ïåðâûé ãðàôèê íà ÂÀÖ áûë ïîëó÷åí ñî ñíÿòîé êðûøêîé, è îí äåìîíñòðèðóåò åñòåñòâåííûå ñâÿçè ìåæäó âõîäíûì è âûõîäíûì ïðîáíèêîì (Ðèñóíîê 4). Ýòó ñõåìó ìîæíî ãðóáî ñìîäåëèðîâàòü ïðè ïîìîùè íåáîëüøîãî êîíäåíñàòîðà, âêëþ÷åííîãî ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ðåçèñòîðîì ìåæäó ïðîáíèêàìè âíóòðè ýêðàíà. Íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ ñâÿçü î÷åíü ìàëà, â òî âðåìÿ êàê íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ îíà âîçðàñòàåò è â êîíå÷íîì èòîãå óñòàíàâëèâàåòñÿ íà ïîñòîÿííîì óðîâíå. Èçëèøíå ãîâîðèòü, ÷òî ìàëåéøåå èçìåíåíèå ïîëîæåíèÿ åìêîñòíûõ ïðîáíèêîâ âíóòðè ýêðàíà áóäåò ÷åòêî îòðàæåíî â îòâåòíîé ðåàêöèè. Ïî ìåðå èõ ñáëèæåíèÿ ñâÿçü áóäåò âîçðàñòàòü. Îäíàêî ïðîáíèêè ïðèïàÿíû ê ïëàòå, è ïåðåìåùàòüñÿ íå ìîãóò, ïîýòîìó ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ áóäåò êîððåêòíûì. Êàê ìîæíî óâèäåòü íà Ðèñóíêå 4, ïðè óñòàíîâêå êðûøêè íà ìåñòî íàø çàìå÷àòåëüíûé ýêðàíèðóþùèé êîðîá ïðåâðàùàåòñÿ â ñëîæíóþ ðåçîíàíñíóþ ñòðóêòóðó ñ íåñêîëüêèìè ðåçîíàíñàìè (ïèêè è ïðîâàëû). Âûðàæåíèå 2 ïðåäñêàçûâàëî, ÷òî ïåðâûé ðåçîíàíñ äîëæåí ïðîèçîéòè íà ÷àñòîòå îêîëî 7 ÃÃö. È, äåéñòâèòåëüíî, ïåðâûé ïèê íàõîäèòñÿ èìåííî òàì. Íà ýòîì ïèêå ñâÿçü ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì óâåëè÷èëàñü áîëåå ÷åì íà 30 äÁ.

Ïî÷åìó ýòî íàñ âîëíóåò? Åñòü íåñêîëüêî ïðè÷èí. Âî-ïåðâûõ, åñëè ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà óñòðîéñòâà ñîâïàäàåò ñ ÷àñòîòîé îäíîãî èç ýòèõ ïèêîâ, âîçðîñøàÿ ñâÿçü ìîæåò âûçâàòü ïàðàçèòíûå êîëåáàíèÿ. Ýòè êîëåáàíèÿ ìîãóò îêàçàòüñÿ âíå èíòåðåñóþùåãî âàñ äèàïàçîíà, íî åñëè âàø óñèëèòåëü ðàáîòàåò íà êàêîéòî âûñîêîé ÷àñòîòå, åñòü âåðîÿòíîñòü, ÷òî îíè îêàæóò íåãàòèâíîå âëèÿíèå íà åãî ðàáîòó è íà áîëåå íèçêèõ ÷àñòîòàõ. Îäíàæäû ÿ ñòîëêíóëñÿ ñ ìíîãîêàñêàäíûì óñèëèòåëåì, â êîòîðîì, êàê òîëüêî åãî çàêðûâàëè ýêðàíîì, âîçíèêàëà óñòîé÷èâàÿ ãåíåðàöèÿ çà ïðåäåëàìè ðàáî÷åãî äèàïàçîíà. Âû ìîæåòå íèêîãäà íå óâèäåòü ýòîãî èç-çà íåäîñòàòî÷íîãî óñèëåíèÿ ÂÀÖ èëè îñîáåííîñòåé åãî ðàçâåðòêè, íî ýòî ÿâëåíèå ïîâëèÿåò è íà ðàáî÷óþ òî÷êó óñèëèòåëÿ, è íà åãî ãàðìîíèêè, ÷òî ñêàæåòñÿ íà ðàáîòå ñâÿçàííûõ ñ íèì öåïåé. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, åñëè âàøà ñõåìà ðàáîòàåò íà ÷àñòîòàõ ýòèõ ðåçîíàíñîâ, âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî âû «ïðîãîíÿåòå» ÷àñòîòû ñêâîçü òî÷êè ðåçîíàíñà. Òîãäà âû áóäåòå íàáëþäàòü âñå âèäû íåîáúÿñíèìûõ ïðîâàëîâ ìîùíîñòè (òàêæå íàçûâàåìûõ «suck outs»). Òðåòüÿ ïðîáëåìà ìîæåò âîçíèêíóòü, êîãäà ñðåäè ðàáî÷èõ ÷àñòîò âàøåé ñõåìû åñòü ÷àñòîòû, áëèçêèå ê ðåçîíàíñíûì (èëè ïðîñòî ñèëüíûå øèðîêîïîëîñíûå ñâÿçè). Ýòî ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ ýíåðãèè

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

âíóòðè ýêðàíà è ìîæåò âûçâàòü ñáîè, îáóñëîâëåííûå âîçðîñøèì âûõîäîì ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ çà åãî ïðåäåëû. ß óâåðåí, ÷òî ñóùåñòâóåò áåñ÷èñëåííîå ìíîæåñòâî äðóãèõ ïðîáëåì. Çäåñü ïåðå÷èñëåíû òîëüêî òå íåìíîãèå, ÷òî äîñòàâèëè íåïðèÿòíîñòåé ìíå. ÐË

Home Depot, ðàáîòàþò íà ÷àñòîòàõ 5-8 ÃÃö. Ýëåêòðîíèêà âåñüìà áàíàëüíà, åñëè åå ìîæíî ïðèîáðåñòè â Home Depot. 2. Ñì. ëþáîé ÂÓÇîâñêèé ó÷åáíèê ïî ïîëÿì è âîëíàì äëÿ óãëóáëåííîãî îáúÿñíåíèÿ äàííîé òåìàòèêè, íàïðèìåð, «Lines, waves and antennas», Robert Brown è äð., 1973 3. Ïîñòàâùèê ýêðàíîâ, êîòîðûå áûëè èñïîëüçîâàíû â ýòîì ïðèìåðå, êîìïàíèÿ Leader Tech, www.leadertechinc.com

Ññûëêè 1. Áåñïðîâîäíûå ìàðøðóòèçàòîðû ñòàíäàðòà 802.11, êîòîðûå ìîæíî ïðèîáðåñòè â ñåòè

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Ðûíîê DRAM âñòóïàåò â ïîðó çðåëîñòè… 43 ãîäà ñïóñòÿ Nat Bowers Electronic Specifier Â 1970 ãîäó Intel ïðåäñòàâèëà ïåðâóþ ìèêðîñõåìó äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè. Òåïåðü, 43 ãîäà ñïóñòÿ, ïîâçðîñëåâøèé ðûíîê äèíàìè÷åñêèõ ÇÓ, íàêîíåö, äîñòèã òî÷êè, â êîòîðîé îñòàëèñü òîëüêî òðè îñíîâíûõ ïîñòàâùèêà Samsung, SK Hynix è Micron (íåäàâíî êóïëåííûé êîìïàíèåé Elpida). Ñîãëàñíî îò÷åòó àíàëèòè÷åñêîé êîìïàíèè IC Insights, õàðàêòåðíûì ïðèçíàêîì çðåëîñòè ðûíêà ÿâëÿåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî ïðîãíîçèðóåìûé îáúåì êàïèòàëîâëîæåíèé â 2013 ãîäó ñîñòàâèò $4.0 ìëðä. Ýòî ëèøü íåìíîãèì áîëüøå, ÷åì $3.9 ìëðä., ïîòðà÷åííûå â 2009 ãîäó â ñàìûé ðàçãàð âåëèêîé ðåöåññèè.

Ïî ïðîãíîçàì àíàëèòèêîâ â òåêóùåì ãîäó îáîðîò ðûíêà ìèêðîñõåì äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè (DRAM) ñîñòàâèò $33.7 ìëðä. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî êàïèòàëüíûå çàòðàòû â ïðîöåíòàõ îò îáúåìà ïðîäàæ îïóñòÿòñÿ äî ñàìîãî íèçêîãî çà âñå âðåìÿ çíà÷åíèÿ â 11.9% (ñì. ðèñóíîê). Ñíèæåíèå èíâåñòèöèé â ðàçâèòèå ïðîèçâîäñòâà DRAM è ñîâåðøåíñòâîâàíèå òåõíîëî-

ãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðèâåëî ê ïîñòîÿííîìó ðîñòó öåí â 2013 ãîäó. Â òå÷åíèå ãîäà ñðåäíèå îòïóñêíûå öåíû DRAM, ñîãëàñíî ïðîãíîçàì, ïîäñêî÷àò íà 40%, ÷òî ïîâëå÷åò çà ñîáîé ðîñò îáùåãî ðûíêà DRAM íà 28%. Âîçìîæíîñòü âêëàäûâàòü îãðîìíûå ñðåäñòâà â ñòðîèòåëüñòâî íîâûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ ìîùíîñòåé èëè â ìîäåðíèçàöèþ ñóùåñ-

Êàïèòàëîâëîæåíèÿ â ïðîèçâîäñòâî DRAM â % îò îáúåìà ïðîäàæ Îáúåì ïðîäàæ ($ ìëðä.)

Êàïèòàëîâëîæåíèÿ ($ ìëðä.)

Êàïèòàëîâëîæåíèÿ â % îò îáúåìà ïðîäàæ

$40

Ìèëëèàðäîâ äîëëàðîâ

35%

35.1

$35 $30

39.4

57.7%

33.7 32.4 44.4%

26.6

$25 32.6%

26.3

25.8 37.6% 23.6

38.3%

$20

30%

29.5

27.9

25% 28.9%

18.7

30.5%

20%

15.5 $15 $10

9.1

10.2

19.4%

11.4

9.7

9.0

16.7%

11.9% 5.1

3.9

15%

4.0

0% 04

Èñòî÷íèê: IC Insights

10%

Êàïèòàëîâëîæåíèÿ â ïðîèçâîäñòâî DRAM â % îò îáúåìà ïðîäàæ

40%

$45

ÑÒÀÒÜÈ

13 ïðîãíîç

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

òâóþùèõ ôàáðèê ñòàëà íåäîñòóïíîé ïðàêòè÷åñêè âñåì ïîñòàâùèêàì, êðîìå âåäóùèõ èçãîòîâèòåëåé DRAM. Ïðè ñòîèìîñòè íîâîé ôàáðèêè ïîðÿäêà $5 ìëðä. ïðîäîëæàòü èíâåñòèöèè â îñíîâíûå ñðåäñòâà â ýòîì ãîäó áóäóò ñïîñîáíû òîëüêî Samsung, SK Hynix è íîâàÿ êîìïàíèÿ Micron-Elpida. Ó Samsung âñåãäà áûë êðóïíåéøèé â îòðàñëè DRAM áþäæåò êàïèòàëîâëîæåíèé, ÷òî ïîçâîëÿëî êîìïàíèè ñíèæàòü öåíû è ïðåäëàãàòü íîâûå è óëó÷øåííûå ïðîäóêòû áûñòðåå, ÷åì êîíêóðåíòû. Â ïåðèîä ñ 2010 ïî 2013 ãîäû ñîâîêóïíûå êàïèòàëüíûå çàòðàòû Samsung â ñåãìåíòå DRAM ïðîãíîçèðóþòñÿ â îáúåìå $10.95 ìëðä., ÷òî íàìíîãî ïðåâûøàåò ñóììû, âêëàäûâàåìûå çà òîò æå âðåìÿ äâóìÿ åå áëèæàéøèìè êîíêóðåíòàìè: SK Hynix – $6.1 ìëðä., Micron – $5.1 ìëðä. (Êàïèòàëîâëîæåíèÿ âíîâü îáðàçîâàííîé êîìïàíèè Micron-Elpida â òå÷åíèå ÷åòûðåõ ëåò ñîñòàâëÿþò ïðèáëèçèòåëüíî $7.8 ìëðä.).

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ïîñëå îãðîìíûõ âëîæåíèé âî âíåäðåíèå òåõíîëîãèé 50 íì è 40 íì íà ëèíèÿõ ïî ïðîèçâîäñòâó ïëàñòèí 300 ìì, îáîñíîâàâøèåñÿ íà Òàéâàíå ïîñòàâùèêè èñïûòûâàþò îñòðûé íåäîñòàòîê íàëè÷íûõ ñðåäñòâ. Ñòîëêíóâøèñü ñ ïðåññèíãîì ìèðîâûõ ëèäåðîâ ðûíêà DRAM, èãðîêè âòîðîãî ïëàíà, òàêèå, êàê Nanya, Powerchip è Winbond äëÿ âîçðîæäåíèÿ ñâîåãî áèçíåñà âûíóæäåíû èñêàòü íèøåâûå ðûíêè. Â ïÿòèëåòíèé ïåðèîä ñ 2004 ïî 2008 ãîä ñðåäíèå êàïèòàëîâëîæåíèÿ â ïðîöåíòàõ îò ïðîäàæ ñîñòàâèëè 42.1%. Íàïðîòèâ, íà ïîñëåäóþùèå ïÿòü ëåò ñ 2009 ïî 2013 ãîä ïðîãíîçèðóåòñÿ ñîêðàùåíèå ñðåäíèõ êàïèòàëüíûõ çàòðàò äî 21.5%. Ïîñêîëüêó èíâåñòèðîâàòü â ïðîèçâîäñòâåííûå ìîùíîñòè áóäóò ñïîñîáíû òîëüêî êëþ÷åâûå èãðîêè ðûíêà, IC Insights ïðèõîäèò ê âûâîäó, ÷òî äî 2017 ãîäà îòíîøåíèå êàïèòàëüíûõ çàòðàò ê îáúåìó ïðîäàæ áóäåò îñòàâàòüñÿ â äèàïàçîíå 15-20%, ÷òî çíà÷èòåëüíî ñíèçèò ïîòåíöèàë äëÿ ñóùåñòâåííûõ êîëåáàíèé ðûíêà. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Êîíòðîëëåðû ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ ñ èíòåðôåéñîì I2C Digi-key

Ñåíñîðíûå ýêðàíû (òà÷ñêðèíû), èíòåãðèðîâàííûå â ÆÊ-äèñïëåè (îáû÷íî TFT) èëè ÿâëÿþùèåñÿ ÷àñòüþ ïå÷àòíîé ïëàòû, äåôàêòî ñòàíîâÿòñÿ íåîòúåìëåìîé ÷àñòüþ ïîëüçîâàòåëüñêîãî èíòåðôåéñà â ñîâðåìåííûõ ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâàõ. Îñíîâàííûå, ãëàâíûì îáðàçîì, íà ðåçèñòèâíîé èëè åìêîñòíîé òåõíîëîãèè, ýòè ïðîçðà÷íûå èëè íåïðîçðà÷íûå ïîâåðõíîñòè çàìåíÿþò ìåõàíè÷åñêèå êíîïêè è ïåðåêëþ÷àòåëè, îáåñïå÷èâàÿ ïîëüçîâàòåëÿ äîïîëíèòåëüíûìè óäîáñòâàìè, äàëåêî âûõîäÿùèìè çà ðàìêè âîçìîæíîñòåé, ïðåäîñòàâëÿåìûõ ïðîñòûì íàæàòèåì êíîïêè. Ìíîãèìè êîìïàíèÿìè ðàçðàáàòûâàþòñÿ è âûïóñêàþòñÿ ñïåöèàëèçèðîâàííûå ìèêðîñõåìû êîíòðîëåðîâ ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ. Îñíîâíàÿ çàäà÷à êîíòðîëëåðîâ – ðàçãðóçèòü öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð ïðèëîæåíèÿ è ïðåäîñòàâèòü áîëüøóþ ôóíêöèîíàëüíîñòü. Ýòè êîíòðîëëåðû ìîãóò óâåëè÷èòü ñòîèìîñòü êîíå÷íîé ñèñòåìû è òðåáóþò íåìíîãî áîëüøåé ïëîùàäè ïå÷àòíîé ïëàòû, íî çàòî îíè ïîçâîëÿþò ðàçðàáîò÷èêàì çíà÷èòåëüíî áûñòðåå ïðîäâèãàòü íà ðûíîê ñâîè ïðîåêòû, ñíàáæåííûå íàäåæíûì è ïðîâåðåííûì ñåíñîðíûì èíòåðôåéñîì. Â ñòàòüå ìû ðàññìîòðèì êîíòðîëëåðû ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ ñ èíòåðôåéñîì I2C.

Ïî äðóãóþ ñòîðîíó ïîäêëþ÷åíèÿ Ñåãîäíÿ ïîëüçîâàòåëüñêèå èíòåðôåéñû äàëåêî óøëè îò ìåõàíè÷åñêèõ ïåðåêëþ÷àòåëåé è çàìûêàþùèõñÿ êîíòàêòîâ. Æåñòû äëÿ ìàñøòàáèðîâàíèÿ è ïðîêðóòêè èçîáðàæåíèÿ ìîãóò ñäåëàòü áîëüøå, ÷åì ëþáàÿ äèñêðåòíàÿ êíîïêà èëè ïåðåêëþ÷àòåëü. Êðóãîâûå

äâèæåíèÿ òàêæå çàìåíèëè ìåõàíè÷åñêèé ïîâîðîòíûé ïåðåêëþ÷àòåëü JOG, ïîïóëÿðíûé â ðàííèõ ìîäåëÿõ iPod. Ñëàéäåðû, â êîòîðûõ èñïîëüçîâàëèñü àíàëîãîâûå ïåðåìåííûå ðåçèñòîðû, òîæå çàìåíÿþòñÿ ñåíñîðíîé òåõíîëîãèåé. Äëÿ ðåàëèçàöèè âñåõ ýòèõ âîçìîæíîñòåé è ãèáêîñòè ñåíñîðíûõ èíòåðôåéñîâ òðåáóåòñÿ áóëüøàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ ìîùíîñòü ïðîöåññîðà, ïîçâîëÿþùàÿ îáðàáàòûâàòü, äåêîäèðîâàòü, ïîäàâëÿòü äðåáåçã è ïåðåäàâàòü íàìåðåíèÿ ïîëüçîâàòåëÿ õîñò-ïðîöåññîðó ïðèëîæåíèÿ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî íóæíî ëèáî âûáèðàòü áîëåå ìîùíûé (ñëåäîâàòåëüíî, áîëåå äîðîãîé) ïðîöåññîð, ëèáî èñïîëüçîâàòü ñïåöèàëèçèðîâàííûé êîíòðîëëåð. Íà èñïîëüçîâàíèå â ïðèëîæåíèÿõ èìåþò ïðàâî îáà âàðèàíòà. Ñîâðåìåííûå ìèêðîêîíòðîëëåðû è ìèêðîïðîöåññîðû, êàê ïðàâèëî, èìåþò âûñîêóþ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü è ðàçâèòóþ ïåðèôåðèþ, âêëþ÷àÿ àíàëîãî-öèôðîâûå è öèôðî-àíàëîãîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè, îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè è êîìïàðàòîðû, êîòîðûå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ðåàëèçàöèè ïðèìèòèâíîãî ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà. Îäíàêî äëÿ îïåðàòèâíîãî îïðåäåëåíèÿ è ðåàãèðîâàíèÿ â ðåàëüíîì âðåìåíè òàêîé ïîäõîä òðåáóåò íàïèñàíèÿ êîäà äëÿ õîñò-ïðîöåññîðà, è òàê çàãðóæåííîãî ôóíêöèÿìè ïðèëîæåíèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ïîíàäîáèòñÿ áîëüøå âñòðîåííîé Flash-ïàìÿòè äëÿ õðàíåíèÿ ïðîãðàììíîãî êîäà, áîëüøå áëîêíîòíîé ïàìÿòè è ÎÇÓ, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ìîæåò ïîòðåáîâàòü ïðèîáðåòåíèÿ áîëåå êðóïíîãî è äîðîãîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà. Ðàçìåð ìèêðîêîíòðîëëåðà, êàê ïðàâèëî, ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì îãðàíè÷åíèåì äëÿ ëþáîãî ïîðòàòèâíîãî óñòðîéñòâà, ïîýòîìó êðàéíå

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

íåæåëàòåëåí ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ, äëÿ ïîääåðæêè êîòîðîãî òðåáóåòñÿ ìíîãî ëèíèé ââîäà/âûâîäà. Ïðàêòèêà ïîêàçûâàåò, ÷òî ÷åì ìåíüøå âûâîäîâ ìèêðîêîíòðîëëåðà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ âûïîëíåíèÿ ôóíêöèè, òåì ëó÷øå áûë îðãàíèçîâàí ïðîöåññ êîíñòðóèðîâàíèÿ. Èìåííî ïî ýòîé ïðè÷èíå äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê ìèêðîêîíòðîëëåðó ñëîæíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ óñòðîéñòâ èñïîëüçóþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíûå èíòåðôåéñû, íå ðàñõîäóþùèå äðàãîöåííûõ ëèíèé ââîäà/âûâîäà.

ïîðòà ëåãêî ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàí íà ïðîãðàììíîì óðîâíå. Êàê âû ìîæåòå îæèäàòü, ýòîò îáùåïðèçíàííûé ñòàíäàðò èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îáìåíà äàííûìè ìåæäó ñïåöèàëèçèðîâàííûì êîíòðîëëåðîì ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà è õîñòìèêðîêîíòðîëëåðîì ñ èñïîëüçîâàíèåì ìèíèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà ëèíèé ââîäà/âûâîäà. Êðîìå òîãî, ñòîèò çàìåòèòü, ÷òî ìíîãèå êîíòðîëëåðû òà÷ñêðèíîâ ÿâëÿþòñÿ ñïåöèàëèçèðîâàííûìè ïðîöåññîðàìè èëè ñèñòåìàìèíà-êðèñòàëëå (SoC). Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî îíè îïòèìèçèðîâàíû äëÿ ñåíñîðíûõ èíòåðôåéñîâ, íî ìîãóò âûïîëíÿòü è äðóãèå ôóíêöèè ñèñòåìû, äîïîëíèòåëüíî îñâîáîæäàÿ ðåñóðñû öåíòðàëüíîãî ïðîöåññîðà. Ðàññìîòðèì, ê ïðèìåðó, ñïåöèàëèçèðîâàííûé ìèêðîêîíòðîëëåð CY8CTST200A-48LTXI êîìïàíèè Cypress, êîòîðûé ôàêòè÷åñêè ÿâëÿåòñÿ ïðîãðàììèðóåìîé ñèñòåìîé-íà-

I2C – äîñòàòî÷íî ïðîñòîé, íî ýôôåêòèâíûé, äâóõïðîâîäíîé äâóíàïðàâëåííûé èíòåðôåéñ îáìåíà äàííûìè, ïîçâîëÿþùèé ïåðèôåðèéíûì óñòðîéñòâàì âûïîëíÿòü ñëîæíûå ôóíêöèè, èñïîëüçóÿ ëèøü äâå ëèíèè ââîäà/âûâîäà õîñò-ïðîöåññîðà. Ýòîò èíòåðôåéñ íàñòîëüêî ïðîñò, ÷òî ïðè îòñóòñòâèè â ìèêðîêîíòðîëëåðå âñòðîåííîãî àïïàðàòíîãî I2C

Ïîðò 4 Ïîðò 3

Ïîðò 2

Ïîðò 1

Ïîðò 0

1.8/2.5/3 Â Ñèñòåìíîå ïèòàíèå LDO

ßÄÐÎ ÑÈÑÒÅÌÍÀß ØÈÍÀ

1K, 2K SRAM

8K, 16K, 32K Flash

ÏÇÓ ñóïåðâèçîðà

Êîíòðîëëåð ïðåðûâàíèé

Ñòîðîæåâîé òàéìåð

Ïðîöåññîðíîå ÿäðî (M8C)

Îñíîâíîé âíóòðåííèé ãåíåðàòîð 6/12/24 ÌÃö

Íèçêîñêîðîñòíîé ãåíåðàòîð

Èñòî÷íèêè ñèíõðîíèçàöèè

ÑÈÑÒÅÌÍÀß ØÈÍÀ

USB

I2C âåäîìûé

Ñèñòåìíûé ñáðîñ

Êîíòðîëü ïèòàíèÿ

SPI âåäóùèé/ âåäîìûé

Òðè 16-áèòíûõ ïðîãðàììèðóåìûõ òàéìåðà

Öèôðîâûå ÷àñû

ÑÈÑÒÅÌÍÛÅ ÐÅÑÓÐÑÛ

Ðèñóíîê 1. Ïðîöåññîð, âñòðîåííûé â êîíòðîëëåð Cypress True Touch, ïîääåðæèâàåò ìíîãèå àëãîðèòìû ðàáîòû ñ ñåíñîðíûìè èíòåðôåéñàìè è ñïîñîáåí âûïîëíÿòü äîïîëíèòåëüíûå ïåðèôåðèéíûå ôóíêöèè. Îáìåí äàííûìè ñ õîñò-ïðîöåññîðîì âåäåòñÿ ïî øèíå I2C.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Víåðåã.

VDD

100nF

Ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ

CB1 3

VDD

Rs5 25

SNS5K RST

SNS5 SNS4K

Ëèíèè ïîðòà ââîäà/âûâîäà

KEY 5

Cs5 Rs4

IO6

SNS4

IO5

SNS3K

KEY 4 Cs4 Rs3

KEY 3

IO4

SNS3

IO3

SNS2K

IO2

SNS2

IO1

SNS1K

IO0

SNS1

SNS0K

SNS0

SDA

I2C – äàííûå

SCL

I2C – âõîä ñèíõðîíèçàöèè

Cs3 Rs2

KEY 2 Cs2 Rs1

KEY 1 Cs1 Rs0

KEY 0 Cs0

QT1060 VDD Rchg 100k

Èçìåíåíèå

CHG

VSS

Àâòîíîìíûé ðåæèì

SDA

SCL

VDD

Ðèñóíîê 2. Ïîìèìî ñðåäñòâ ìîíèòîðèíãà ñåíñîðíûõ êíîïîê, êîíòðîëëåð Atmel QTouch ñîäåðæèò ØÈÌ-äðàéâåðû ñ ïîääåðæêîé ôóíêöèè äèììèðîâàíèÿ ñâåòîäèîäîâ. Êîíòðîëü âñåõ ñåíñîðíûõ ôóíêöèé è äèììèðîâàíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî I2C.

êðèñòàëëå (PSoC). 8-ðàçðÿäíûé ïðèáîð ñ ÿäðîì M8C è ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 4 MIPS, çàïðîãðàììèðîâàí íà âûïîëíåíèå ôóíêöèé êîíòðîëëåðà ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà (Ðèñóíîê 1). Ìèêðîñõåìà, â êîòîðîé èñïîëüçóåòñÿ çàïàòåíòîâàííàÿ òåõíîëîãèÿ True Touch, ñîäåðæèò èñòî÷íèêè îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ, ìóëüòèïëåêñîðû, êîìïàðàòîðû, òàéìåðû è ëîãèêó, íåîáõîäèìûå äëÿ ðåàëèçàöèè ðàçëè÷íûõ àëãîðèòìîâ îïðåäåëåíèÿ êàñàíèé, òàêèõ êàê èíòåãðèðîâàíèå ïîëîæèòåëüíîãî çàðÿäà, èíòåãðèðîâàíèå îòðèöàòåëüíîãî çàðÿäà, ïîñëåäîâàòåëüíîå ïðèáëèæåíèå, åìêîñ-

òíîé ñèãìà-äåëüòà àëãîðèòì è âàðèàöèè ÷àñòîòû îñöèëëÿòîðà. Â äîïîëíåíèå ê èíòåðôåéñó I2C êîíòðîëëåð ñíàáæåí ïîðòàìè USB, SPI è UART. Áëàãîäàðÿ âñòðîåííîé ïàìÿòè (32 Êáàéò Flash, 2 Êáàéò ÎÇÓ) îí ìîæåò áûòü àäàïòèðîâàí ïîä ñïåöèôè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà. Ñêîðåå âñåãî, äëÿ âûïîëíåíèÿ îñíîâíîãî ïðèëîæåíèÿ ìîùíîñòè ïðîöåññîðà íå õâàòèò, íî îí è íå ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ýòîãî. Ïðèáîð áîëüøå íàïîìèíàåò ïðîãðàììèðóåìûé ïåðèôåðèéíûé ÷èï ñ âñòðîåííûì ìèêðîêîíòðîëëåðîì.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ðèñóíîê 3. Äåìîíñòðàöèîííàÿ ïëàòà QTouch Xplained.

Åùå îäèí èãðîê íà àðåíå ñåíñîðíûõ óñòðîéñòâ è èíòåðôåéñîâ – êîìïàíèÿ Atmel ñ òåõíîëîãèåé QTouch. Â êîíòðîëëåðå AT42QT1060-MMUQS39, íàïðèìåð, ïðåäíàçíà÷åííîì äëÿ ïðèìåíåíèÿ â ñìàðòôîíàõ è ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâàõ, èíòåãðèðîâàíû äâå

íåîáõîäèìûå ôóíêöèè: ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ è ØÈÌ äðàéâåðû äëÿ óïðàâëåíèÿ ñâåòîäèîäàìè (Ðèñóíîê 2). Òåõíîëîãèÿ QTouch îñíîâàíà íà öèôðîâîì ïàêåòíîì ïåðåíîñå çàðÿäà äëÿ îïðåäåëåíèÿ èçìåíåíèÿ åìêîñòè ñåíñîðíîé êíîïêè. Äëÿ ïîäàâëåíèÿ ðàäèî÷àñòîòíûõ èçëó÷åíèé è ñíèæåíèÿ âëèÿíèÿ âíåøíèõ øóìîâ èñïîëüçóþòñÿ ïà÷êè àìïëèòóäíî-ìàíèïóëèðîâàííûõ ñèãíàëîâ ñ ðàñøèðåííûì ñïåêòðîì. Îäíîâðåìåííî ýòî ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü âëèÿíèå íà ÷óâñòâèòåëüíûå âûñîêî÷àñòîòíûå êàñêàäû, èñïîëüçóåìûå â ñîòîâûõ òåëåôîíàõ. Äëÿ îöåíêè âîçìîæíîñòåé êîíòðîëëåðîâ è ðàçðàáîòêè ïðèëîæåíèé êîìïàíèÿ âûïóñêàåò íåñêîëüêî îòëàäî÷íûõ è äåìîíñòðàöèîííûõ íàáîðîâ è ïðîãðàììíóþ áèáëèîòåêó ôóíêöèé ïîääåðæêè ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà (Ðèñóíîê 3).

È ñëàéäåðû òîæå Êîìïàíèÿ IDT âûïóñêàåò èíòåðåñíûé êîíòðîëëåð LDS6000NQGI8, ïðåäíàçíà÷åííûé

LDS6000 Áëîê óïðàâëåíèÿ êàëèáðîâêîé

Ëîãèêà ñáðîñà è êîíòðîëÿ ïèòàíèÿ

Ñèãìà-äåëüòà ïðåîáðàçîâàòåëü

Êîììóòàöèîííàÿ ìàòðèöà

C0 C1 C2 C3 C4 C5

C14

VDD1 ÏÇÓ êàëèáðîâî÷íûõ ïàðàìåòðîâ

VSS1

RESETB Ðåãèñòðû äàííûõ è óïðàâëåíèÿ

TEST

VDDIO I/F SEL

Ïîñëåäîâàòåëüíûé èíòåðôåéñ è ëîãèêà óïðàâëåíèÿ SD0/ SDA

SDI/ A1

SCLK/ CSB/ SCL A0

Ëîãèêà ïðåðûâàíèé è ëèíèé ââîäà/âûâîäà GPIO

Èñòî÷íèê âîçáóæäåíèÿ 500 êÃö

SHIELD

INTB

Ðèñóíîê 4. Ñèãìà-äåëüòà ïðåîáðàçîâàòåëü åìêîñòü-êîä è êîììóòàöèîííàÿ ìàòðèöà, âñòðîåííàÿ â êîíòðîëëåð Pure Touch, ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü íåñêîëüêî ñåíñîðíûõ ñëàéäåðîâ, êîëåö JOG è äèñêðåòíûå ñåíñîðíûå ïëîùàäêè.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÒÀÒÜÈ

äëÿ ðåàëèçàöèè ñåíñîðíûõ ñëàéäåðîâ è êîëåö. Ïîëó÷èâøàÿ íàçâàíèå PureTouch òåõíîëîãèÿ, èñïîëüçóåìàÿ â êîíòðîëëåðå, îñíîâàíà íà ïðåîáðàçîâàíèè åìêîñòè â öèôðîâîé êîä ïîñðåäñòâîì ðàáîòàþùåãî íà ÷àñòîòå 500 êÃö ñèãìà-äåëüòà êîíâåðòåðà è êîììóòàöèîííîé ìàòðèöû (Ðèñóíîê 4). Âàæíîé îñîáåííîñòüþ êîíòðîëëåðà LDS6000N ÿâëÿåòñÿ âñòðîåííàÿ ñõåì êàëèáðîâêè, ïîñòîÿííî îöåíèâàþùàÿ âíåøíèå øóìû è èçìåíÿþùàÿ óðîâíè ïîðîãîâ ñðàáà2

òûâàíèÿ. Íàðÿäó ñ èíòåðôåéñîì I C êîíòðîëëåð èìååò ïîðò SPI, êîòîðûé ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ïîñëåäîâàòåëüíîé ëèíèè ñâÿçè ñ õîñò-ìèêðîêîíòðîëëåðîì. Äëÿ âûáîðà îäíîãî èç äâóõ èíòåðôåéñîâ èñïîëüçóåòñÿ ñïåöèàëüíûé âûâîä. Åñëè ïðèëîæåíèþ òðåáóåòñÿ áîëåå âûñîêîå ðàçðåøåíèå è áîëüøåå êîëè÷åñòâî ñåíñîðíûõ âõîäîâ, ìîæåòå îáðàòèòü âíèìàíèå íà ñîçäàííûé êîìïàíèåé STMicroelectronics ê îíòðîëëåð ñåíñ îðíîé ê ëàâèàò óðû STMPE24M31QTR, îñíîâàííûé íà òåõíîëîãèè S-Touch. Ïðèáîð ïîääåðæèâàåò äî 24 ñåíñîðíûõ âõîäîâ è ìîæåò óïðàâëÿòü ñëàéäåðîì èëè êîëåñîì ñ ðàçðåøåíèåì 256 øàãîâ. Îí ñîäåðæèò òàêæå 8 áëîêîâ ØÈÌ äëÿ óïðàâëåíèÿ 16 ñâåòîäèîäàìè ñ ôóíêöèÿìè äèììèðîâàíèÿ è ìèãàíèÿ. Èíòåðôåéñ I2C ðàáîòàåò íà ÷àñòîòå 400 êÃö, à âñå âõîäíûå ëèíèè ñíàáæåíû ESD çàùèòîé äî 8 êÂ. Ìèêðîñõåìà èìååò òàêæå 16 ëèíèé ââîäà/âûâîäà îáùåãî íàçíà÷åíèÿ è ïðåäíàçíà÷åíà, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ ìîáèëüíûõ òåëåôîíîâ, ïîðòàòèâíûõ ìåäèà-ïëååðîâ, íîóòáóêîâ è èãðîâûõ êîíñîëåé. Êîìïàíèÿ ïðåäëàãàåò îöåíî÷íûé íàáîð STEVAL-ICB003V1, ñîäåðæàùèé 8 ñåíñîðíûõ êíîïîê, èíòåðôåéñ ýíêîäåðà è ÷åòûðå ñåìèñåãìåíòíûõ ñâåòîäèîäíûõ èíäèêàòîðà (Ðèñóíîê 5). Êðîìå òîãî, äëÿ äåòàëüíîãî îçíàêîìëåíèÿ ñ ðåøåíèÿìè íà îñíîâå åìêîñòíûõ ñåíñîðíûõ ýëåìåíòîâ êîìïàíèåé îðãàíèçîâàíî îíëàéí îáó÷åíèå. Freescale òàêæå âûïóñêàåò èíòåðåñíóþ ìèêðîñõåìó äëÿ îðãàíèçàöèè ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà. MPR121QR2 – ïðåäñòàâèòåëü âòîðîãî ïîêîëåíèÿ êîíòðîëëåðîâ, ïîääåðæè-

Ðèñóíîê 5. Îöåíî÷íûé íàáîð STMicroelectronics ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðåøåíèå äëÿ ëèöåâîé ïàíåëè óïðàâëåíèÿ íà îñíîâå òåõíîëîãèè S-Touch.

âàþùèé äî 12 ñåíñîðíûõ êíîïîê. Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ MPR121QR2 ÿâëÿþòñÿ âñòðîåííûå ñõåìû ôèëüòðàöèè è ïîäàâëåíèÿ äðåáåçãà, à òàêæå óëó÷øåííûé ìåõàíèçì îáíàðóæåíèÿ èçìåíåíèé åìêîñòè. Êàæäàÿ âûáîðêà çíà÷åíèÿ åìêîñòè ñðàâíèâàåòñÿ ñ áàçîâûì çíà÷åíèåì äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñòàòóñà ýëåêòðîäà (åñòü êàñàíèå èëè íåò êàñàíèÿ). Áàçîâàÿ åìêîñòü îòñëåæèâàåòñÿ êîíòðîëëåðîì àâòîìàòè÷åñêè íà îñíîâå èçìåíåíèÿ ôîíîâîé åìêîñòè. Ðàçðàáîò÷èê èìååò âîçìîæíîñòü óñòàíîâèòü ïîðîãè ñðàáàòûâàíèÿ è âðåìÿ ïîäàâëåíèÿ «äðåáåçãà» ïðè êàñàíèÿõ ñåíñîðà. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ óñòðàíåíèÿ äæèòåðà è ëîæíûõ ïðèêîñíîâåíèé èç-çà ïîìåõ. Àäðåñ êîíòðîëëåðà íà øèíå I2C êîíôèãóðèðóåòñÿ, àïïàðàòíî ÷òî ïîçâîëÿåò âåñòè àðáèòðàæ óñòðîéñòâ íà øèíå. Êàê è äðóãèå êîìïàíèè, Freescale ïðåäëàãàåò ïîëüçîâàòåëÿì îöåíî÷íûå íàáîðû è ìîäóëè.

Çàêëþ÷åíèå Ñåíñîðíûå òåõíîëîãèè ìîãóò íàäåæíî çàìåíèòü ïîäâåðæåííûå ìåõàíè÷åñêîìó èçíîñó ìåõàíè÷åñêèå êíîïêè è ïåðåêëþ÷àòåëè. Ñîâðåìåííûå äàò÷èêè êàñàíèÿ ìîãóò êîíôèãóðèðîâàòüñÿ â âèäå ïðîñòûõ ñëàéäåðîâ, êîëåö è ïëîùàäîê, îáåñïå÷èâàÿ çíà÷èòåëüíûå ïðåèìóùåñòâà äëÿ ðåàëèçàöèè èíòóèòèâíîãî ïîëüçîâàòåëüñêîãî èíòåðôåéñà è äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ, ñíèæàÿ, â òîæå âðåìÿ, êîíå÷íóþ ñòîèìîñòü ñèñòåìû. Êîíòðîëëåðû ñåíñîðíûõ ýêðàíîâ è êíîïîê ñ èíòåðôåéñîì I2C ñíèæàþò íàãðóçêó íà îñíîâíîé ìèêðîêîíòðîëëåð ïðèëîæåíèÿ è ìîãóò âûïîëíÿòü äîïîëíèòåëüíûå ïåðèôåðèéíûå ôóíêöèè. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ARM äîãîíÿåò Intel? Ñèñòåìà îáíàðóæåíèÿ ïåøåõîäîâ îòâå÷àåò íà ýòîò âîïðîñ Ranjith Parakkal, Uncanny Vision EDN

Ñðàâíåíèå õàðàêòåðèñòèê ñìàðòôîíîâ è óïðàâëÿþùèõ èìè ñèñòåì-íà-êðèñòàëëå è ïðîöåññîðíûõ ÿäåð â ïîñëåäíåå âðåìÿ ñòàëî ãîðÿ÷î îáñóæäàåìîé òåìîé. Â îñîáåííîñòè òåïåðü, êîãäà Intel ïûòàåòñÿ ïîòåñíèòü ARM â ïðîñòðàíñòâå ìàëîìîùíûõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ ïðîöåññîðîì Atom, à ARM, â ñâîþ î÷åðåäü, áðîñàåò âûçîâ Intel â ñåðâåðíîì ïðîñòðàíñòâå ñ ïðîöåññîðàìè Cortex-A53 è A57. Óæå íàïèñàíî äîñòàòî÷íî ñòàòåé, â êîòîðûõ ñîïîñòàâëÿëèñü õàðàêòåðèñòèêè ñìàðòôîíîâ, èñïîëüçóþùèõ ARM è Atom, íî, âîçìîæíî, íå áûëî íè îäíîé, â êîòîðîé ñðàâíèâàëèñü áû Cortex-A15, A9 è Intel Core i3 ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ðàçðàáîò÷èêàìè. Â ýòîé ñòàòüå ÿ ïîïûòàþñü ïîäåëèòüñÿ ñâîèì îïûòîì ðàáîòû ïî îïòèìèçàöèè àëãîðèòìîâ êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ è, â ÷àñòíîñòè, ñèñòåì îáíàðóæåíèÿ ïåøåõîäîâ, è ñðàâíèòü ýôôåêòèâíîñòü ðåàëèçàöèè àëãîðèòìîâ íà ýòèõ òðåõ ïðîöåññîðàõ. Ãîâîðÿ ïðîñòûì ÿçûêîì, êîìïüþòåðíîå çðåíèå ìîæíî îïèñàòü, êàê ìåòîä àíàëèçà, èçâëåêàþùèé îáúåêòû èç âèäåî èëè èçîáðàæåíèÿ. Õîðîøî ïîíÿòíûìè ïðèìåðàìè êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ ìîãóò áûòü îáíàðóæåíèå è ðàñïîçíàâàíèå ëèö. À ïî÷åìó, ñîáñòâåííî, äëÿ ñðàâíåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ïðîöåññîðîâ ìû âûáðàëè àëãîðèòì êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ? Äåëî â òîì, ÷òî ýòè àëãîðèòìû, ñ îäíîé ñòîðîíû, òðåáóþò î÷åíü èíòåíñèâíûõ âû÷èñëåíèé, à ñ äðóãîé, ñ ðîñòîì ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ïðîöåññîðîâ âñå àêòèâíåå ïðîíèêàþò â íàøó ïîâñåäíåâíóþ æèçíü. Äëÿ óñêîðåííîãî âûïîëíåíèÿ àëãîðèòìîâ êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ íå ñîçäàíî êàêèõ-ëèáî ñïåöèàëèçèðîâàííûõ äâèæêîâ, ïîäîáíûõ òåì, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ ïðè îáðàáîòêå ãðàôèêè èëè êîäèðîâàíèè âèäåî, è òàêæå òðåáóþò áîëüøèõ âû÷èñëèòåëüíûõ çàòðàò.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ïîýòîìó âñå âû÷èñëåíèÿ âûïîëíÿþòñÿ â ñàìîì ÖÏ, è àëãîðèòìû êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ, êàê ïðàâèëî, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé óäà÷íóþ ñìåñü îáðàáîòêè ÷èñåë ñ ôèêñèðîâàííîé è ïëàâàþùåé òî÷êîé ïðè îïòèìàëüíîì êîëè÷åñòâå óñëîâíûõ ïåðåõîäîâ, ÷òî äåëàåò èõ õîðîøèì èíñòðóìåíòîì ñðàâíèòåëüíîãî àíàëèçà õàðàêòåðèñòèê ÖÏ. Ñèñòåìà îáíàðóæåíèÿ ïåøåõîäîâ – ïðîôåññèîíàëüíûé òåðìèí, îáîçíà÷àþùèé âûäåëåíèå ëþäåé èç ïîòîêà âèäåîèçîáðàæåíèÿ – îäíà èç àêòóàëüíûõ ïðîáëåì, íàä ðåøåíèåì êîòîðîé ðàáîòàþò ïðîèçâîäèòåëè àâòîìîáèëåé, ñîçäàâàÿ îñíîâàííûå íà âèäåîêàìåðàõ ñèñòåìû áåçîïàñíîñòè ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ. Íàèáîëåå ïîïóëÿðíûì àëãîðèòìîì îáíàðóæåíèÿ ïåøåõîäîâ íà ñåãîäíÿ ÿâëÿåòñÿ HOG (Histogram of Oriented Gradients – ãèñòîãðàììà íàïðàâëåííûõ ãðàäèåíòîâ), ïðåäëîæåííûé Íýâíèòîì Äýëýëîì (Navneet Dalal) è Áèëëîì Òðèããñîì (Bill Triggs). Îí ïðåäëàãàåòñÿ â êà÷åñòâå ÷àñòè OpenCV – äîñòàòî÷íî õîðîøî îïòèìèçèðîâàííîé ñâîáîäíî ðàñïðîñòðàíÿåìîé áèáëèîòåêè êîìïüþòåðíîãî çðåíèÿ ñ ðàçðåøèòåëüíîé ëèöåíçèåé. Îäíàêî àëãîðèòì ïîêà íåäîñòàòî÷íî áûñòð, ÷òîáû â ðåàëüíîì âðåìåíè âûïîëíÿòüñÿ íà ïðîöåññîðàõ áîëüøèíñòâà àðõèòåêòóð. Íàïðèìåð, ïðè ïîëíîì ïîèñêå ëþäåé â ìèíèìàëüíîì îêíå 64´128 ïèêñåëåé íà êàðòèíêå ôîðìàòà VGA áûñòðîäåéñòâèå ðàáîòàþùåãî íà ìàêñèìàëüíîé ÷àñòîòå è îäíîì ÿäðå ïðîöåññîðà Core i3 îêàçûâàåòñÿ â 13 ðàç íèæå òðåáóåìîãî. ×òî åùå õóæå, èç-çà áîëüøîé ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè ïðîöåññîðû Core i3 èñïîëüçîâàòüñÿ â àâòîìîáèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè íå ìîãóò. Ïî ýòîé ïðè÷èíå â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïðèìåíÿþò ïðîöåññîðû ñ ÿäðîì ARM (Cortex-A8, A9 è, òåïåðü,

ÑÒÀÒÜÈ

Óðîâåíü îïòèìèçàöèè

A15), äîïîëíåííûå ÖÑÏ è ÏËÈÑ. Òàêèì îáðàçîì, ñàìîé íàñóùíîé ïîòðåáíîñòüþ ñåãîäíÿøíåãî äíÿ ñòàëà ãëóáîêàÿ îïòèìèçàöèÿ àëãîðèòìà HOG. Äëÿ îïòèìèçàöèè ìû âûáðàëè ÿäðî ARM èç-çà åãî ïîâñåìåñòíîé ðàñïðîñòðàíåííîñòè. Îïòèìèçàöèÿ àëãîðèòìà, â îñíîâíîì, ñîñòîèò èç äâóõ ýòàïîâ. Íà ïåðâîì ýòàïå âûïîëíÿåòñÿ òî, ÷òî ìû íàçûâàåì Ñèîïòèìèçàöèåé, è òî, ÷òî â íàèìåíüøåé ñòåïåíè çàâèñèò îò òèïà ïðîöåññîðà. Âòîðûì øàãîì ìû ôîêóñèðóåìñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, íà àðõèòåêòóðå ARM, â ïåðâóþ î÷åðåäü, íà èíñòðóêöèÿõ Neon, è, àíàëîãè÷íî, íà èíñòðóêöèÿõ SSE äëÿ àðõèòåêòóðû x86. Îäíàêî áàçîâûé àëãîðèòì îñòàåòñÿ îäíèì è òåì æå, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü êîððåêòíûå ðåçóëüòàòû ñðàâíåíèÿ. Äëÿ íàøèõ èçìåðåíèé ìû âûáðàëè ñëåäóþùèå ÿäðà: ! Cortex-A15 – 1.2 ÃÃö, êýø 2 ÌÁ, ÎÑ Android íà ïëàòå Exynos 5250 Arndale ! Cortex-A9 – 1.2 ÃÃö, êýø 1 ÌÁ, ÎÑ Android íà ïëàòå OMAP 4430 Panda ! Core-i3 – 2.99 ÃÃö, êýø 4 ÌÁ, ÎÑ Linux Ubuntu ! Core-i3 – 1.2 ÃÃö, êýø 4 ÌÁ, ÎÑ Linux Ubuntu Êðîìå òîãî, ìû âêëþ÷èëè äîïîëíèòåëüíîå èçìåðåíèå òîãî æå ÿäðà Core i3 íà ïîíèæåííîé ÷àñòîòå 1.2 ÃÃö, ÷òîáû ïîëó÷èòü åùå îäíó òî÷êó íà îäíîé ÷àñòîòå ñ ARM. Ìû íå òåñòèðîâàëè i5 è i7, îòëè÷àþùèåñÿ, â îñíîâíîì, êîëè÷åñòâîì ÿäåð, ãèïåðïîòî÷íîñòüþ, áîëåå âûñîêîé òàêòîâîé ÷àñòîòîé è á?ëüøèìè îáúåìàìè êýøåé, è â ãîðàçäî ìåíüøåé ñòåïåíè íàáîðîì èíñòðóêöèé è ñàìîé àðõèòåêòóðîé, êîòîðûå, ñîáñòâåííî, ìû è õîòåëè ñðàâíèòü.

Îïòèìèçàöèÿ ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè áûëà îòêëþ÷åíà, ÷òîáû áûòü óâåðåííûì, ÷òî ÿäðà òàêòèðóþòñÿ îäíîé ÷àñòîòîé. Ïðèëîæåíèå HOG îñòàâàëîñü îäíîïîòî÷íûì, òàê êàê äîëæíî áûëî âûïîëíÿòüñÿ íà îäíîì ÿäðå. Êîäû âñåãäà êîìïèëèðîâàëèñü ñ âûñøèì óðîâíåì îïòèìèçàöèè è ñ ðàçðåøåííûìè ôëàãàìè SSE è Neon.

Ðåçóëüòàòû Êðàòêàÿ ñâîäêà ðåçóëüòàòîâ, ïîëó÷åííûõ ïðè èñïîëüçîâàíèè àëãîðèòìà HOG, ïðèâåäåíà íèæå. Îáíàðóæèëèñü íåêîòîðûå äîâîëüíî ëþáîïûòíûå äåòàëè.

HOG OpenCV Cortex-A9 – 2320 ìñ Cortex-A15 – 1265 ìñ Core i3 (1.2 ÃÃö) – 1107 ìñ Core i3 (2.99 ÃÃö) – 439 ìñ

HOG ñ Ñè-îïòèìèçàöèåé Core i3 (1.2 ÃÃö) – 152 ìñ Core i3 (2.99 ÃÃö) – 74 ìñ

HOG ñ Neon è Ñè-îïòèìèçàöèåé Cortex-A9 – 340 ìñ Cortex-A15 – 138 ìñ

Î ÷åì ãîâîðèò ñòàòèñòèêà Âíå âñÿêèõ ñîìíåíèé, ýòî äîêàçûâàåò, ÷òî A15 ïî÷òè âäâîå ïðåâîñõîäèò A9 ïðè ðàáîòå íà îäèíàêîâîé ÷àñòîòå, õîòÿ íàäî ïðèçíàòü, ÷òî áîëüøèé îáúåì êýøà âòîðîãî óðîâíÿ äàåò A15 îïðåäåëåííîå íåçàñëóæåííîå ïðåèìóùåñòâî ïåðåä A9.

Îðèãèíàëüíûé OpenCV

Cortex-A9

Ñè-îïòèìèçàöèÿ

Cortex-A15 Core-i3@1.2…

C+Neon-îïòèìèçàöèÿ

Core-i3@2.9…

600

1200

1800

2400

Âðåìÿ â ìèëëèñåêóíäàõ

Ñðàâíèòåëüíûå ðåçóëüòàòû â ìèëëèñåêóíäàõ. (Ìåíüøèå çíà÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþò ëó÷øèì õàðàêòåðèñòèêàì).

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Áîëåå èíòåðåñíûé àñïåêò ýòèõ öèôð çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, êîãäà Cortex-A15 è Core i3 ðàáîòàþò íà îäèíàêîâîé òàêòîâîé ÷àñòîòå 1.2 ÃÃö, ðàçíèöà â ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ýòèõ äâóõ ïðîöåññîðîâ äëÿ îðèãèíàëüíîé OpenCV HOG îêàçûâàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíîé. Â äàííîì ñëó÷àå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü Cortex-A15 (1265 ìñ) âñåãî íà 14% íèæå, ÷åì Core-i3 (1107 ìñ). Îäíàêî áûëî áû îøèáêîé îáîáùàòü ýòîò âûâîä íà âñå àëãîðèòìû.

Òàê äåéñòâèòåëüíî ëè ARM äîãîíÿåò Intel? ×òîáû áûòü ñïðàâåäëèâûì ê Intel, îòìåòèì, ÷òî Core-i3 íà ÷àñòîòå 1.2 ÃÃö ïðè èñïîëüçîâàíèè òîëüêî Ñè-îïòèìèçàöèè ïðàêòè÷åñêè óäàëîñü íå îòñòàòü îò A15 ñ ïîëíîñòüþ îïòèìèçèðîâàííûì êîäîì, õîòÿ ìû ïîëàãàëè, ÷òî êîìïèëÿòîð, âîçìîæíî, óæå ïðîäåëàë áîëüøóþ ðàáîòó, ïîäñòðàèâàÿñü ïîä

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

èíñòðóêöèè SSE ñ èñïîëüçîâàíèåì äðóæåñòâåííîãî ïàðàëëåëèçìó äàííûõ êîäà Ñè. Êðîìå òîãî, ïðîöåññîðû Intel îòëè÷àþòñÿ áîëåå âûñîêîé òàêòîâîé ÷àñòîòîé (ÿäðî i7 â òóðáî ðåæèìå ìîæåò ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå 3.8 ÃÃö) è ãèïåðïîòî÷íîñòüþ, êîòîðûå ìîãëè áû îêàçàòüñÿ ïîëåçíûìè â ìíîãîïîòî÷íîé ñðåäå. Âîçìîæíî, ñàìûì èíòåðåñíûì âûâîäîì èç ïîëó÷åííîé ñòàòèñòèêè ÿâëÿåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî ïîëíîñòüþ îïòèìèçèðîâàííîé âåðñèè HOG ïðè âûïîëíåíèè íà Cortex-A15 (139 ìñ) óäàëîñü ïî÷òè âòðîå ïðåâçîéòè îðèãèíàëüíóþ âåðñèþ HOG èç OpenCV, âûïîëíÿâøåãîñÿ íà Core i3 ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé 2.99 ÃÃö (439 ìñ), íåñìîòðÿ íà â 2.5 ðàçà áîëåå íèçêóþ ÷àñòîòó è âäâîå ìåíüøèé ðàçìåð êýøà. Ýòîò ðåçóëüòàò ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè îïðåäåëåííîé ïðîãðàììíîé îïòèìèçàöèè Cortex-A15 ìîæåò áðîñèòü âûçîâ Core i3 è, âîçìîæíî, äàæå ïîáåäèòü åãî â ýòîé èãðå. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ GPS/GSM ñïåöèàëèçèðîâàííûé âèäåîðåãèñòðàòîð äëÿ àâòîòðàíñïîðòà íàäåæíî ñõîõðàíÿåò è âîñïðîèçâîäèò âèäåî- è àóäèîèíôîðìàöèþ, ìàðøðóò äâèæåíÿ, âûïîëíÿåò îõðàííûå ôóíêöèè âî âðåìÿ ñòîÿíêè è ïåðåäàåò èíôîðìàöèþ ïî GSM òàêæå â ïðîäàæå ìîäåëè ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ è ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ GPS

ÎÊÎ Ìîáàéë 3G âèäåîðåãèñòðàòîð ñ âîçìîæíîñòüþ ïåðåäà÷è âèäåî ïî áåñïðîâîäíûì ñåòÿì 3G òàêæå â ïðîäàæå ìîäåëè ÎÊÎ Ìîáàéë è ÎÊÎ Ìîáàéë II - ïåðåäà÷à âèäåî ïî GSM

ÂÈÄÅÎÐÅÃÈÑÒÐÀÒÎÐÛ ÑÅÐÈÈ “ÎÊÎ ÀÐÕÈÂ” ïîñòðîåíèå ïðîñòîé, íàäåæíîé, àâòîíîìíîé ñèñòåìû âèäåîíàáëþäåíèÿ äëÿ ÷àñòíîãî è êîììåð÷åñêîãî ñåêòîðîâ

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET LE

ÎÊÎ Àðõèâ LITE CF

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet ñìåííûé æåñòêèé äèñê

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet âñòðîåííûé æåñòêèé äèñê

çàïèñü íà êàðòó Compact Flash

ÏÐÎÔÅÑÑÈÎÍÀËÜÍÛÅ ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÛ ÄËß ÂÈÄÅÎÍÀÁËÞÄÅÍÈß “Äåöèìà” Ìîñêâà, Çåëåíîãðàä, ïðîåçä 4922, äîì 4, ñòðîåíèå 1 òåë: +7 (495) 988 48 58 http://www.decima.ru

Àäàïòèâíûé òðèããåð Øìèòòà óêðîùàåò íåïîñëóøíûå ñèãíàëû Michael Dunn EDN

Èíîãäà ìû ñòàëêèâàåìñÿ ñ íåîáõîäèìîñòüþ èçâëå÷ü èíôîðìàöèþ èç ñèëüíî çàøóìëåííûõ ñèãíàëîâ, íàïðèìåð, ïðè áèîìåäèöèíñêèõ èçìåðåíèÿõ. Ìíå òðåáîâàëîñü ñôîðìèðîâàòü ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû èç ñèãíàëîâ äàò÷èêà äûõàíèÿ, ñèëüíî ðàçëè÷àþùèõñÿ ïî àìïëèòóäå è ÷àñòîòå, è, êðîìå òîãî, ñ íåïîñòîÿííûì áàçîâûì óðîâíåì. Ïðåäñòàâëåííûé çäåñü àäàïòèâíûé «ñóïåð-Øìèòò» ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì íàñòðàèâàåìûõ ïàðà-

–

+ U1 C1 10

–

R10

+ V+

R5 1M00 1%

R16 1M V+

R2 100K C2 10 U2 +

V– R3

–

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

–

R8 10K0 1%

U5 110K 1% R6 1M00 1%

D4 D5

R15 2K2

–

22M

V–

R17 10K

+ –

– D2

V+

R13 47K

100K 1% V–

R12 10K D3

R1 100K

ÂÕÎÄ

ìåòðîâ ïðåêðàñíî âûïîëíÿåò ðàáîòó ïî î÷èñòêå âõîäíûõ ñèãíàëîâ. Íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ â ïîêàçàííîé ñõåìå ïîäîáðàíû äëÿ äèàïàçîíà âõîäíûõ ñèãíàëîâ îò 50 ìÂ äî 1 Â ïèê-ïèê ñ ÷àñòîòîé îò 0.07 Ãö äî 2 Ãö. U1 è U2 îòñëåæèâàþò ïîëîæèòåëüíûå è îòðèöàòåëüíûå ïèêè âõîäíîãî ñèãíàëà, íî, â îòëè÷èå îò îáû÷íûõ äåòåêòîðîâ, èìåþò íà âõîäå ðåçèñòîðû R1 è R2, îáåñïå÷èâàþùèå

1M R11

ÑÕÅÌÛ

ÂÛÕÎÄ

C3 .68µF

+ U4

R14 1M

ïîäàâëåíèå èìïóëüñíûõ ïîìåõ íà óðîâíå, çàâèñÿùåì îò õàðàêòåðèñòèê ñèãíàëà. Ýòèìè ðåçèñòîðàìè ñîâìåñòíî ñ R16 îïðåäåëÿåòñÿ ñêîðîñòü ñïàäà âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Çàôèêñèðîâàííûå äåòåêòîðàìè è áóôåðèçîâàííûå ìèêðîñõåìàìè U3 è U4 àìïëèòóäû èìïóëüñîâ èñïîëüçóþòñÿ äëÿ óïðàâëåíèÿ øèðèíîé ïåòëè ãèñòåðåçècà îêîíå÷íîãî êîìïàðàòîðà U6 è ôîðìèðîâàíèÿ îïîðíîãî óðîâíÿ åãî ïåðåêëþ÷åíèÿ. Ðåãóëèðîâêà ãèñòåðåçèñà âûïîëíÿåòñÿ îïåðàöèîííûì òðàíñèìïåäàíñíûì óñèëèòåëåì (ÎÒÓ) U7, â êà÷åñòâå êîòîðîãî çäåñü èñïîëüçîâàíà ìèêðîñõåìà LM3080, êîòîðóþ ñåãîäíÿ ìîæíî çàìåíèòü áîëåå ñîâðåìåííûì ïðèáîðîì LM13700. Âûõîäíîé òîê óñèëèòåëÿ ôàêòè÷åñêè ðàâåí ïðîèçâåäåíèþ äèôôåðåíöèàëüíîãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íà îäíîíàïðàâëåííûé òîê ñìåùåíèÿ (âõîä, îáîçíà÷åííûé ñòðåëêîé). Â ýòîì ñëó÷àå ïðè íàñûùåíèè âõîäà (÷òî ïðîèñõîäèò óæå ïðè íàïðÿæåíèè 0.7 Â) ÎÒÓ âåäåò ñåáÿ, ñêîðåå, êàê êëþ÷ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïîëÿðíîñòè, îòîáðàæàþùèé òîê ñìåùåíèÿ íà âûõîäíîé òîê, – âòåêàþùèé èëè âûòåêàþùèé, – â çàâèñèìîñòè îò çíàêà ðàçíîñòè âõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà R13 îò âûõîäíîãî òîêà ïðèáàâëÿåòñÿ ê âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ, èëè âû÷èòàåòñÿ èç íåãî, ôîðìèðóÿ, òàêèì îáðàçîì, ïåòëþ ãèñòåðåçèñà. U5 âûïîëíÿåò ôóíêöèþ äèôôåðåíöèàëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîê-íàïðÿæåíèå äëÿ óïðàâëåíèÿ âõîäîì ñìåùåíèÿ ÎÒÓ, âíóòðåííå ñâÿçàííûì ñ îòðèöàòåëüíîé øèíîé ïèòàíèÿ.

È, íàêîíåö, âûõîäíîé êîìïàðàòîð U6 ñðàâíèâàåò âõîäíîé ñèãíàë, óâåëè÷åííûé èëè óìåíüøåííûé íà âåëè÷èíó ãèñòåðåçèñà, ëèáî ñ íàïðÿæåíèåì â ñåðåäèíå ÔÍ× ìåæäó ïèêàìè ñèãíàëà (äæàìïåð â ïîëîæåíèè «A»), ëèáî íåïîñðåäñòâåííî ñ ñèãíàëîì, ïðîøåäøèì ÷åðåç íèçêî÷àñòîòíûé ôèëüòð (äæàìïåð â ïîëîæåíèè «B»). Âûáîð ïîëîæåíèÿ çàâèñèò òîëüêî îò õàðàêòåðèñòèê âàøèõ ñèãíàëîâ. Â ìîåì ñëó÷àå ëó÷øå ðàáîòàë âàðèàíò «A». Ïîäñòðîå÷íûì ðåçèñòîðîì R4 óñòàíàâëèâàåòñÿ íà÷àëüíàÿ øèðèíà ïåòëè ãèñòåðåçèñà è êîìïåíñèðóþòñÿ ëþáûå ñìåùåíèÿ óñèëèòåëÿ. Äèîä D6 ñîãëàñóåò âõîä ñìåùåíèÿ U7 ñ äèàïàçîíîì âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé èñïîëüçîâàííûõ â ñõåìå îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé. Ïðè èñïîëüçîâàíèè äðóãèõ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé è ÎÒÓ äèîä ìîæåò áûòü èñêëþ÷åí èç ñõåìû. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ ñõåìû ñòàáèëüíû è íå èìåþò ïóëüñàöèé. Ïðîíèöàòåëüíûé ÷èòàòåëü ñïðîñèò, ïî÷åìó ÿ íå ñäåëàë î÷åâèäíîãî, è èñïîëüçîâàë ÎÒÓ âìåñòî ñõåìû óïðàâëÿåìîãî íàïðÿæåíèåì èñòî÷íèêà òîêà íà U5. Óâû, ïî ïðîøåñòâèè 30 ëåò ÿ è ñàì íå ìîãó îòâåòèòü íà ýòîò âîïðîñ. Âîçìîæíî, òîìó áûëè êàêèå-òî ïðè÷èíû. Ìîæåò ëè ýòà ñõåìà áûòü ÷åì-òî ïîëåçíà ñåãîäíÿ? ß áóäó óòâåðæäàòü, ÷òî äà, íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñî âñåìè ðåøàåìûìè åþ çàäà÷àìè ïðåêðàñíî ìîæåò ñïðàâèòüñÿ ìèêðîêîíòðîëëåð. Âûáèðàéòå ñàìè. ÐË

Ññûëêè

ÑÕÅÌÛ

1. Jung, W.G., IC Op-amp Cookbook, section 4.2.4: Bi-directional output VCCS

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ïîêâàäðàíòíî-ëèíåéíûé óñèëèòåëü ðàçëè÷àåò ïîëÿðíîñòü âõîäíîãî ñèãíàëà Marian Stofka EDN

Âñòðå÷àþòñÿ ïðèëîæåíèÿ, â êîòîðûõ êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è óñèëèòåëÿ äîëæåí çàâèñåòü îò ïîëÿðíîñòè âõîäíîãî ñèãíàëà. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ñõåìà èíâåðòèðóþùåãî óñèëèòåëÿ, ïåðåäàòî÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà êîòîðîãî ëèíåéíà âî âòîðîì è ÷åòâåðòîì êâàäðàíòàõ ïëîñêîñòè VOUT(VIN), îäíàêî êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ â ðàçíûõ êâàäðàíòàõ íå îäèíàêîâû.

Ìèêðîñõåìà IC1B âêëþ÷åíà äèôôåðåíöèàëüíûì óñèëèòåëåì ñ êîýôôèöèåíòàìè ïåðåäà÷è

Ri2 R è 1 + i2 Ri1 Ri1

+2.5 Â

V+ –

–

IC1D

IC1C 100 nF

LMV344 IC1A +

–

– IC1B

V–

–2.5 Â BAS31

ÂÕÎÄ

RN1

RN2

150 k

18.7 k

100 nF Ci 10 pF

Ri1

Ri2

150 k

50 k

ÂÛÕÎÄ

0Â

Ðèñóíîê 1. Èíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëü, ïåðåäàòî÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà êîòîðîãî ëèíåéíà âî âòîðîì è ÷åòâåðòîì êâàäðàíòàõ ïëîñêîñòè VOUT(VIN), à êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ ðàçëè÷íû.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÕÅÌÛ

äëÿ ïðÿìîãî è èíâåðñíîãî âõîäîâ, ñîîòâåòñòâåííî. Ýòè êîýôôèöèåíòû ïîñòîÿííû è íå çàâèñÿò îò ïîëÿðíîñòè âõîäíîãî ñèãíàëà. Çàâèñèìîñòü îò ïîëÿðíîñòè ðåàëèçóåòñÿ ñ ïîìîùüþ âñïîìîãàòåëüíîé ñõåìû íà óñèëèòåëå IC1A. Ýòà ñõåìà, èçâåñòíàÿ, êàê îäíîïîëóïåðèîäíûé èíâåðòèðóþùèé âûïðÿìèòåëü, äëÿ îòðèöàòåëüíûõ ñèãíàëîâ èìååò íóëåâîé êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, à äëÿ ñèãíàëîâ ïîëîæèòåëüíî ïîëÿðíîñòè

VOUT Íàêëîí = –Ri2/Ri1

0 0

VIN

R N2 . RN1

Âûõîä îäíîïîëóïåðèîäíîãî èíâåðòèðóþùåãî âûïðÿìèòåëÿ ïîäêëþ÷åí ê íåèíâåðòèðóþùåìó âõîäó IC1B. Ïîýòîìó âûõîäíîé ñèãíàë IC1B ïðè ïîëîæèòåëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè (VIN+) áóäåò ðàâåí

æ R R VOUT = çç - i2 - N2 è Ri1 RN1

æ R öö ´ çç1 + - i2 ÷÷ ÷÷ ´ VIN+ . Ri1 ø ø è

Èñõîäÿ èç òðåáóåìîãî çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ ïîëîæèòåëüíîãî ñèãíàëà

A4 =

VOUT , VIN+

Ðèñóíîê 2. Òåîðåòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü VOUT(VIN).

Åñëè æå âàì ïîòðåáóåòñÿ, ÷òîáû íàèáîëüøåå óñèëåíèå áûëî âî âòîðîì êâàäðàíòå, ïðîñòî ïîìåíÿéòå ïîëÿðíîñòè îáîèõ äèîäîâ â îäíîïîëóïåðèîäíîì âûïðÿìèòåëå. Êîíäåíñàòîð Ci ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ÷àñòîòíîé êîìïåíñàöèè óñèëèòåëÿ. Äëÿ âñåé ñõåìû ïîòðåáîâàëîñü ëèøü äâà èç ÷åòûðåõ óñèëèòåëåé ìèêðîñõåìû. Îñòàâøèåñÿ ýëåìåíòû ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ äðóãèõ öåëåé.

îáîçíà÷èâ

Ri2 = A2 , Ri1 ìîæíî ðàññ÷èòàòü ñîîòíîøåíèå RN2/RN1, òðåáóåìîå äëÿ ïîëó÷åíèÿ íåîáõîäèìîãî óñèëåíèÿ äëÿ îòðèöàòåëüíûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé (VIN–):

R N2 A 4 - A 2 = . RN1 1+ A 2 Ïðè ïîêàçàííûõ íà Ðèñóíêå 1 íîìèíàëàõ ðåçèñòîðîâ êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ ðàâíû 1/3 è 1/2, ñîîòâåòñòâåííî. Êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ çäåñü ìåíüøå åäèíèöû, íî íè÷òî íå ìåøàåò ñäåëàòü èíà÷å. Åäèíñòâåííîå îãðàíè÷åíèå, ñîñòîèò â òîì, ÷òî óñèëåíèå â ÷åòâåðòîì êâàäðàíòå áóäåò âñåãäà áîëüøå, ÷åì âî âòîðîì (Ðèñóíîê 2).

Ðèñóíîê 3. Âûõîä ñõåìû (ïóðïóðíàÿ îñöèëëîãðàììà) ïðè òðåóãîëüíîì âõîäíîì ñèãíàëå ÷àñòîòîé 1 êÃö (ñèíÿÿ îñöèëëîãðàììà).

Ýòà êîíñòðóêöèÿ áûëà ðàçðàáîòàíà äëÿ ñõåìû êîìïåíñàöèè ïàðàçèòíûõ èìïóëüñîâ, èìåþùèõ ðàçíóþ àìïëèòóäó ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé ñîñòàâëÿþùèõ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Ïðîñòàÿ ñõåìà ôîðìèðîâàíèÿ ðåãóëèðóåìûõ ñèãíàëîâ èíòåðôåéñà CAN Darwin Tolentino, Analog Devices

Òîïîëîãèÿ øèíû CAN (Controller Area Network – ñåòü êîíòðîëëåðîâ) ïîçâîëÿåò óñòðîéñòâàì è ìèêðîêîíòðîëëåðàì îáìåíèâàòüñÿ èíôîðìàöèåé áåç èñïîëüçîâàíèÿ õîñò-êîìïüþòåðà. Íå íóæäàþùèéñÿ â àðáèòðàæå ïðîöåññà ïåðåäà÷è èíòåðôåéñ ïîçâîëÿåò ðàçìåñòèòü êîíòðîëëåð è õîñòïðîöåññîð â êàæäîì óçëå, ñóùåñòâåííî ñíèæàÿ ñëîæíîñòü ìåæñîåäèíåíèé ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíôèãóðàöèåé, îñíîâàííîé íà õîñòêîìïüþòåðå. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ñèãíàëîâ íà ëèíèÿõ CANH è CANL øèíà CAN èìååò äâà ñîñòîÿíèÿ: ðåöåññèâíîå è äîìèíàíòíîå (Ðèñóíîê 1). Øèíà íàõîäèòñÿ â äîìèíàíòíîì ñîñòîÿíèè, åñëè äèôôåðåíöèàëüíîå íàïðÿæåíèå ïðåâûøàåò 0.9 Â, è â ðåöåññèâíîì, åñëè íàïðÿæåíèå ìåíüøå 0.5 Â. Ïðèåìîïåðåäàò÷èêè CAN, òàêèå, íàïðèìåð, êàê ADM3051, ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ñîåäèíåíèÿ êîíòðîëëåðà CAN ñ ôèçè÷åñêîé øèíîé. Èññëåäîâàòü õàðàêòåðèñòèêè ïðèåìîïåðåäàò÷èêà CAN ìîæíî ëèáî ñ ïîìîùüþ àâòîìàòèçèðîâàííîãî èçìåðèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ, ëèáî ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíûõ ëàáîðàòîðíûõ ïðèáîðîâ è èñòî÷íèêà ïîñòîÿííîãî

íàïðÿæåíèÿ. Ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 2 ñõåìà, èñïîëüçóÿ ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû âíåøíåãî ãåíåðàòîðà, ôîðìèðóåò ðåãóëèðóåìûå ñèãíàëû CAN äëÿ èññëåäóåìîãî ïðèåìîïåðåäàò÷èêà. Áûñòðîäåéñòâóþùåìó äèôôåðåíöèàëüíîìó óñèëèòåëþ AD8138 ïðåäïî÷òåíèå áûëî îòäàíî çà åãî øèðîêóþ ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ è íèçêèé óðîâåíü èñêàæåíèé. Öåïü ñäâèãà íà âûõîäå ïîçâîëÿåò óñòàíàâëèâàòü òðåáóåìûå äèôôåðåíöèàëüíûå óðîâíè âûõîäíûõ ñèãíàëîâ, ïîääåðæèâàÿ ïðè ýòîì ïîñòîÿííûìè èõ ïèêîâûå óðîâíè. Àìïëèòóäà è ÷àñòîòà óñòàíàâëèâàþòñÿ â ãåíåðàòîðå ñèãíàëîâ. Ðàáîòàþùèé ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â óñèëèòåëü ñ åäèíè÷íûì êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è èìååò íåñèììåòðè÷íûé âõîä è äèôôåðåíöèàëüíûé âûõîä, ñèíôàçíûå óðîâíè ñèãíàëîâ íà êîòîðîì ïðèâÿçàíû ê ñåðåäèíå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Ðåçèñòîðû R1, R2 è R3 îáðàçóþò öåïü ïîñòîÿííîãî ñìåùåíèÿ, ñäâèãàþùóþ ñèãíàëû ê óðîâíÿì CAN. Åñëè ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R4 è R5 âûáðàòü íåáîëüøèìè ïî ñðàâíåíèþ ñ R2, ïîòåíöèîìåòð áóäåò ëåãêî ðåãóëèðîâàòü ðàçíîñòü

ÑÈÃÍÀË VCANH ÒÈÏÈ×ÍÛÉ ÓÐÎÂÅÍÜ 3.5 Â

ÄÎÌÈÍÀÍÒÍÎÅ ÑÎÑÒÎßÍÈÅ ÐÅÖÅÑÑÈÂÍÎÅ ÑÎÑÒÎßÍÈÅ

ÒÈÏÈ×ÍÛÉ ÓÐÎÂÅÍÜ 2.5 Â ÑÈÃÍÀË VCANHL ÒÈÏÈ×ÍÛÉ ÓÐÎÂÅÍÜ 1.5 Â

Ðèñóíîê 1. Ñèãíàëû è ñîñòîÿíèÿ øèíû CAN.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÑÕÅÌÛ

+5 Â ÏÐßÌÎÓÃÎËÜÍÛÅ ÈÌÏÓËÜÑÛ

+5 Â

0.1µF 499W C1

499W 499W

VOCM

R4 50W

VCANH

499W

ÏÐÈÅÌÎ- Rx ÏÅÐÅÄÀÒ×ÈÊ CAN ÎÑÖÈËËÎÃÐÀÔ

R2 5kW

AD8138

+5 Â

R1 1.5kW

R5 50W

10kW

VCANL

ÈÑÑËÅÄÓÅÌÎÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ

R3 1.5kW

0.1µF

10kW

Ðèñóíîê 2. AD8138 óïðàâëÿåò ïðèåìîïåðåäàò÷èêîì CAN.

ìåæäó äâóìÿ âûõîäíûìè ñèãíàëàìè, ïðàêòè÷åñêè íå âëèÿÿ íà èõ èíäèâèäóàëüíûå àìïëèòóäû, ôîðìèðóÿ ñèãíàëû CAN ñ óïðàâëÿåìîé ñèíôàçíîé ñîñòàâëÿþùåé, ïîäàâàåìûå íà òåñòèðóåìîå óñòðîéñòâî. Ïîñêîëüêó ñîïðîòèâëåíèÿ R1 è R3 ðàâíû, ðåãóëèðîâêà R2 íà ïåðåìåííîå ñèíôàçíîå íàïðÿæåíèå òàêæå íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ. R4 è R5 ñîâìåñòíî ñ R2 îáðàçóþò ÷àñòü äåëèòåëÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ óñèëèòåëÿ AD8138. Äëÿ ìèíèìèçàöèè îñëàáëåíèÿ âûõîäíûõ èìïóëüñîâ è âëèÿíèÿ íà èõ àìïëèòóäó ðåçèñòîðà R2 ñîïðîòèâëåíèÿ R4 è R5 âûáðàíû ìèíèìàëüíî âîçìîæíûìè. R4 è R5 îäíîâðåìåííî çàùèùàþò âûõîä óñèëèòåëÿ îò ïåðåãðóçêè ïðè çàêîðî÷åííîì R2. Êîíäåíñàòîðû C1 è C2 óäàëÿþò ïîñòîÿííóþ ñîñòàâëÿþùóþ èç âûõîäíîãî ñèãíàëà

AD8138. Êðîìå òîãî, ñîâìåñòíî ñ ðåçèñòîðàìè ñìåùåíèÿ ýòè êîíäåíñàòîðû îáðàçóþò ôèëüòðû âûñîêîé ÷àñòîòû, ÷àñòîòà ñðåçà êîòîðûõ ðàâíà

fC =

C 2p[(R 4 + R 5 )+ (R 2 || RL )|| (R1 + R 3 )] 2

ãäå C = C1 = C2, RL – ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè èëè âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå èññëåäóåìîãî óñòðîéñòâà ñ òèïè÷íûì çíà÷åíèåì îò 20 êÎì äî 30 êÎì. Âî èçáåæàíèå èñêàæåíèÿ âûõîäíûõ ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ åìêîñòè êîíäåíñàòîðîâ C1 è C2 ñëåäóåò âûáèðàòü äîñòàòî÷íî

4.0

4.0 V(1)

V(1)

3.5 ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ (Â)

3.0 2.5 2.0 1.5

V(3) 1.0

V(3)

1.0 0

250 íñ

500 íñ ÂÐÅÌß (ñ)

750 íñ

1 ìêñ

(à)

500 íñ

1.0 ìêñ ÂÐÅÌß (ñ)

1.5 ìêñ

2.0 ìêñ

(á)

Ðèñóíîê 3. Âûõîäû VCANH è VCANL.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

áîëüøèìè, ÷òîáû ÷àñòîòà ñðåçà â 10 ðàç ïðåâûøàëà ÷àñòîòó ñèãíàëà ïðè ìèíèìàëüíîì çíà÷åíèè R2||RL. Íàïðèìåð, äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñèãíàëîâ VCANH è VCANL ñ óðîâíÿìè, ïîêàçàííûìè íà Ðèñóíêå 3à, ñîïðîòèâëåíèå R2 äîëæíî áûòü íå ìåíüøå 700 Îì. Äëÿ ÷àñòîòû ñèãíàëà 1 ÌÃö áóäåò äîñòàòî÷íî ðàçäåëèòåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ åìêîñòüþ 0.1 èëè 1 ìêÔ. Ðèñóíîê 3á äåìîíñòðèðóåò âëèÿíèå

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ðåãóëèðîâî÷íîãî ðåçèñòîðà R2 íà óðîâíè äèôôåðåíöèàëüíûõ âûõîäíûõ ñèãíàëîâ. Èñïîëüçîâàíèå ýòè âûõîäíûõ èìïóëüñîâ â êà÷åñòâå âõîäíûõ ñèãíàëîâ VCANH è VCANL äëÿ ïðèåìîïåðåäàò÷èêà ïîçâîëÿåò ñ ïîìîùüþ íàñòîëüíîãî îñöèëëîãðàôà îöåíèòü òàêèå ïàðàìåòðû ïðååìíèêà, êàê çàäåðæêà ðàñïðîñòðàíåíèÿ è âðåìÿ íàðàñòàíèÿ, à òàêæå óðîâíè ïîðîãîâ íà âûáðàííîé ÷àñòîòå. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Óïðàâëÿåìûé ñâåòîì ãåíåðàòîð èñïîëüçóåò åìêîñòü ñîëíå÷íîé áàòàðåè Sajjad Haidar EDN

êèé ýëåìåíò. Ïîñêîëüêó ïëîùàäü ïåðåõîäà ó ñîëíå÷íûõ ýëåìåíòîâ íàìíîãî áîëüøå, ÷åì ó îáû÷íûõ äèîäîâ, ìîæíî îæèäàòü, ÷òî è äèàïàçîí èçìåíåíèÿ åìêîñòè äîëæåí áûòü íàìíîãî áîëüøå. Ñîëíå÷íûé ìîäóëü â òàêîé ðîëè íå ëèøåí ñåðüåçíûõ íåäîñòàòêîâ, òàê êàê èç-çà íàìíîãî áîëüøåãî îáðàòíîãî òîêà âåäåò ñåáÿ, êàê êîíäåíñàòîð ñ óòå÷êîé. È âñå æå, â ðÿäå ñëó÷àåâ ôîòîãàëüâàíè÷åñêèå ýëåìåíòû ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â ñõåìàõ ãåíåðàòîðîâ, òðåáóþùèõ øèðîêîãî äèàïàçîíà ïåðåñòðîéêè ÷àñòîòû.

+10 Â

Ëþáîé äèîä ñ p-n ïåðåõîäîì ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ïåðåìåííîãî êîíäåíñàòîðà – êàê â îáðàòíîì âêëþ÷åíèè, òàê è íà íà÷àëüíîì ó÷àñòêå ïðÿìîé âåòâè âîëüòàìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè. Ýòà åìêîñòü îáû÷íî î÷åíü ìàëà èç-çà ìàëûõ ðàçìåðîâ ïåðåõîäà. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî äëÿ òàêèõ çàäà÷ ðàçðàáîòàíû âàðèêàïû, èìåþùèå çíà÷èòåëüíî áóëüøóþ åìêîñòü, âñå æå è îíà îãðàíè÷åíà íåñêîëüêèìè ñîòíÿìè ïèêîôàðàä. Íî â íåêîòîðûõ ñõåìàõ ôóíêöèþ ïåðåìåííîãî êîíäåíñàòîðà ìîæåò âûïîëíÿòü ôîòîãàëüâàíè÷åñ-

RFC2

+ TP

C5 820pF

Ñîëíå÷íûé ìîäóëü SLMD121H04

2nF

A LED2 LED1 BXRA-W0240

Ðåãóëèðóåìûé

– 10nF

24 Â

220µH

Âûõîä C4

100nF

100

50k

0.1µF

20mH

RFC1

100k

Q1 BS170

0.1µF

10µF

20mH

+ C1

10k

100

Ðèñóíîê 1. Ãåíåðàòîð Ïèðñà, óïðàâëÿåìûé ñâåòîì.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Íà ìàëîìîùíîì MOSFET BS170 ñäåëàí ãåíåðàòîð Ïèðñà ñ öåïüþ ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè, ñîñòîÿùåé èç ýëåìåíòîâ L1, C4 è C5 (Ðèñóíîê 1). Ñ ïîìîùüþ áëîêèðîâî÷íîé åìêîñòè C2 óñèëåíèå êàñêàäà óñòàíîâëåíî òàêèì, ÷òîáû íà ÷àñòîòå ãåíåðàöèè â ðàéîíå 250 êÃö ôîðìà âûõîäíîãî ñèãíàëà áûëà ìàêñèìàëüíî áëèçêà ê ñèíóñîèäàëüíîé. Ì îäóëü ñ îëíå÷íîé áàòàðåè IXYS SLMD121H04 ñ íàïðÿæåíèåì õîëîñòîãî õîäà 2.52 Â è òîêîì êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ 50 ìÀ ïîñëåäîâàòåëüíî ñ êîíäåíñàòîðîì C 8 (100 íÔ) ïîäêëþ÷åí ê êîíäåíñàòîðó C5. Ïðè èçìåíåíèè åìêîñòè ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ (C SOLAR ) èçìåíÿåòñÿ è ýêâèâàëåíòíàÿ åìêîñòü öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, îáðàçîâàííàÿ êîíäåíñàòîðàìè CSOLAR, C8 è C5. ×àñòîòà ãåíåðàöèè îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì âûðàæåíèåì:

–4

æ 1 1 ö çç ÷÷ + è CSOLAR C8 ø

×àñòîòà

×àñòîòà ãåíåðàöèè (êÃö)

Åìêîñòü ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ (íÔ)

1000

800

220 200

600 180 400

Ðîñò èíòåíñèâíîñòè îñâåùåíèÿ

140

Åìêîñòü

Òåìíîòà

160

120

200

0 100 –4

–2

Íàïðÿæåíèå íà ñîëíå÷íîì ýëåìåíòå (Â)

Ðèñóíîê 2. Çàâèñèìîñòü åìêîñòè ìîäóëÿ ÷àñòîòû ãåíåðàöèè îò íàïðÿæåíèÿ íà ñîëíå÷íîì ýëåìåíòå.

èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ 24 Â. Ñâåòîäèîäû áûëè óñòàíîâëåíû íà òåïëîîòâîä è ðàçìåùåíû íàä ìîäóëåì íà ðàññòîÿíèè ïðèìåðíî 5 ñì. Âñÿ ïîâåðõíîñòü ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ (43 ìì ´ 14 ìì) ðàâíîìåðíî îñâåùàëàñü ñâåòîäèîäàìè. Íàïðÿæåíèå íà âûâîäàõ ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ èçìåðÿëîñü â êîíòðîëüíîé òî÷êå TP. Ïåðâîíà÷àëüíî ñîëíå÷íûé ìîäóëü áûë ïîìåùåí âíóòðü íåáîëüøîé ÷åðíîé êîðîáêè, ïðè ýòîì èçìåðåííîå â òî÷êå TP íàïðÿæåíèå ñîñòàâëÿëî 6.2 Â, ïðè ýòîì òåìíîâîé òîê íàñûùåíèÿ ñîñòàâëÿë 380 ìêÀ. ×àñòîòà ãåíåðàöèè â òåìíîòå ðàâíÿëàñü 246 êÃö. Ïðè åñòåñòâåííîì âíåøíåì îñâåùåíèè ÷àñòîòà ñíèçèëàñü äî 245 êÃö. Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ òîêà ñâåòîäèîäîâ ÷àñòîòà ïðîäîëæàëà

ãäå

240

1 , LC T

C T = C5 +

–2

260

Äëÿ îñâåùåíèÿ ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ èñïîëüçîâàëèñü äâà âêëþ÷åííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî ìîùíûõ ñâåòîäèîäà òèïà Bridgelux BXRA-W0240, ïèòàþùèõñÿ îò ðåãóëèðóåìîãî

Ïðèëîæåíèå 1. Åìêîñòü ñîëíå÷íîãî ýëåìåíòà

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Íàïðÿæåíèå (Â)

×àñòîòà (êÃö)

6.1 5.86 5.8 5.21 3.11 1 0.55 0 0.76 1.46 2.15 2.24 2.45

246.1 245.4 244.7 240.2 221.8 190.7 181.6 169 151.1 134.5 121 119 116

ÑÕÅÌÛ

Åìêîñòü (íÔ) 1.45 1.5 1.6 1.8 3 4 4.7 6 10 22 100 470 1000

ïàäàòü, äîñòèãíóâ 116 êÃö ïðè òîêå 330 ìÀ. Ïðè òîêàõ áîëåå 330 ìÀ îáùàÿ åìêîñòü CT ïî÷òè ïåðåñòàëà èçìåíÿòüñÿ. Òàêèì îáðàçîì, îïðåäåëèëñÿ äèàïàçîí ïåðåñòðîéêè ÷àñòîòû: 246 … 116 êÃö. Ïåðåñòðîå÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà ãåíåðàòîðà ïðèâåäåíà íà Ðèñóíêå 2. Åìêîñòü ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ èìèòèðîâàëàñü ïîäêëþ÷åíèåì íà åãî ìåñòî êîíäåíñàòîðîâ ðàçëè÷íîé åìêîñòè. Â îòäåëüíîì òåñòå áûë èçìåðåí òîê êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ, îñâåùàåìîãî ñâåòîäèîäàìè, óäàëåííûìè íà òî æå ðàññòîÿíèå – 5 ñì. Ïðè òîêå ñâåòîäèîäîâ 330 ìÀ òîê êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ ðàâíÿëñÿ 14.5 ìÀ. ßðêîñòü ñâå÷åíèÿ, ñîãëàñíî ñïðàâî÷íûì äàííûì íà

ñîëíå÷íûé ìîäóëü, ñîñòàâëÿëà ïðèìåðíî 400 Âò/ñì2. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ïî ìåðå èçìåíåíèÿ íàñòðîéêè â ïðåäåëàõ äèàïàçîíà âûõîäíàÿ àìïëèòóäà íå îñòàâàëàñü ïîñòîÿííîé âñëåäñòâèå âàðèàöèè êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè, îáóñëîâëåííîé èçìåíåíèåì åìêîñòè è óòå÷êè ñîëíå÷íîãî ìîäóëÿ. Äëÿ ñòàáèëèçàöèè àìïëèòóäû ïîòðåáóåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ ñõåìà. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Ññûëêè 1. G. Gonzalez, “Foundations of Oscillator Circuit Design”, Artech House Inc., MA, USA, 2007.

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

Êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ëþáîãî ñèãíàëà ñòàíåò ðàâíûì 50% Jim McLucas EDN Çàìå÷àíèå ðåäàêòîðà EDN Ýòà íåîáû÷íàÿ ñõåìà ìîæåò áûòü îòíåñåíà ê ðàçäåëó ÔÀÏ× èëè ÀÏ×, íî òàê êàæåòñÿ òîëüêî â ïåðâûé ìîìåíò. Ñåðäöå ñõåìû îáðàçîâàíî ñàìîïîäñòðàèâàþùèìñÿ ãåíåðàòîðîì, ïðåîáðàçóþùèì â òî÷íûé ìåàíäð ëþáîé öèôðîâîé ñèãíàë â ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå 5:1.

Åñëè â êàêîì-ëèáî óñòðîéñòâå âàì ïîòðåáóþòñÿ èìïóëüñû ñ êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50%, ìîæåòå âîñïîëüçîâàòüñÿ ñõåìîé, ïðèâåäåííîé íà ðèñóíêå. Ïîäîáíûå ñõåìû óæå îïèñûâàëèñü â ëèòåðàòóðå [1, 2, 3], îäíàêî âñå îíè òðåáîâàëè íàñòðîéêè èëè òî÷íîãî ïîäáîðà êàêèõ-ëèáî êîìïîíåíòîâ. Ïðåäëàãàåìûé ôîðìèðîâàòåëü ñèììåòðè÷íûõ èìïóëüñîâ â ðåãóëèðîâêàõ íå íóæäàåòñÿ. Âûõîäíîé ñèãíàë äåëèòåëÿ íà 2 ôèëüòðóåòñÿ RC öåïî÷êîé, ÷òîáû ñôîðìèðîâàòü ïîñòîÿííîå îïîðíîå íàïðÿæåíèå äëÿ ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè, êîòîðîå àâòîìàòè÷åñêè ïîääåðæèâàåò êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ íà óðîâíå 50%. Ïîñêîëüêó è ñèãíàë ñ äåëèòåëÿ íà 2 è âûõîäíîé ñèãíàë ïðîõîäÿò ÷åðåç èíâåðòîðû îäíîé ìèêðîñõåìû, óðîâíè ëîãè÷åñêèõ ïîðîãîâ áóäóò î÷åíü áëèçêè. Ñõåìà ïðîâåðÿëàñü íà ÷àñòîòàõ îò 2.5 ÌÃö äî 12.5 ÌÃö. Åñëè âìåñòî ìèêðîñõåì ñåðèè 74AHC èñïîëüçîâàòü 74HC, âåðõíÿÿ ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà ñíèçèòñÿ ïðèìåðíî äî 5 ÌÃö. Ñõåìà áóäåò ðàáîòàòü è íà áîëåå íèçêèõ ÷àñòîòàõ, åñëè ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì ïîäîáðàòü íîìèíàëû ýëåìåíòîâ RC ôèëüòðà è ôîðìèðóþùåãî ïèëîîáðàçíîå íàïðÿæåíèå êîíäåíñàòîðà C2. Äëÿ ñðåäíåé ÷àñòîòû f ðàáî÷åãî äèàïàçîíà çíà÷åíèå C2 ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíî ïî ôîðìóëå

C2 =

588 f

ãäå åìêîñòü âûðàæåíà â ïèêîôàðàäàõ. Ôîðìóëà íàïèñàíà â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ðàçìàõ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ DV = 1.70 Â. DV óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì ÷àñòîòû âñëåäñòâèå çàïàçäûâàíèÿ ñõåìû ðàçðÿäà, ïîýòîìó íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ òî÷íîñòü ôîðìóëû ñíèæàåòñÿ, îäíàêî ýòî íå ìåøàåò èñïîëüçîâàòü åå â êà÷åñòâå õîðîøåé îòïðàâíîé òî÷êè. Çàìåòèì, ÷òî íîìèíàëû ýëåìåíòîâ RC ôèëüòðà R5, R7, C4 è C5 íà âõîäå óñèëèòåëÿ U4A, à òàêæå ýëåìåíòîâ R8, R10, R11, C8 è C9, îêðóæàþùèõ óñèëèòåëü U4B, âëèÿþò íà óñòîé÷èâîñòü ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè. Ñåðäöåì ñõåìû ÿâëÿåòñÿ øèðîòíîèìïóëüñ-íûé ìîäóëÿòîð, óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì îáðàòíîé ñâÿçè ñ âûõîäà óñèëèòåëÿ U4B. Òðàíçèñòîðû Q1 è Q2 âìåñòå ñ îêðóæàþùèìè èõ ýëåìåíòàìè îáðàçóþò ãåíåðàòîð ñòàáèëüíîãî òîêà 2 ìÀ, êîòîðûì çàðÿæàåòñÿ êîíäåíñàòîð C2. Íà êîíäåíñàòîðå ôîðìèðóåòñÿ ïèëîîáðàçíîå íàïðÿæåíèå, ïîñòóïàþùåå íà âûâîä 4 ñâåðõáûñòðîäåéñòâóþùåãî êîìïàðàòîðà U1. Êîãäà íàïðÿæåíèå ïèëû ïðåâûøàåò îïîðíîå íàïðÿæåíèå êîìïàðàòîðà íà âûâîäå 3, âûõîä êîìïàðàòîðà ïåðåêëþ÷àåòñÿ â «ëîã. 0» è óñòàíàâëèâàåò òðèããåð U2A. «Ëîã. 1» íà âûõîäå Q òðèããåðà ÷åðåç âêëþ÷åííûå ïàðàëëåëüíî èíâåðòîðû U3D … U3F ðàçðÿæàåò êîíäåíñàòîð C2 ÷åðåç äèîä D3. Â êà÷åñòâå D3 äèîä BAV74LT1 áûë èñïîëüçîâàí íå ñëó÷àéíî. Åãî ìàëàÿ åìêîñòü èñêëþ÷àåò âîçíèêíîâåíèå ñòóïåíåê íàïðÿæåíèÿ íà êîíäåíñàòîðå C2 â íà÷àëå î÷åðåäíîãî öèêëà ôîðìèðîâàíèÿ ïèëû, êîãäà U2A ïåðåêëþ÷àåòñÿ è íà êàòîä äèîäà ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ.

ÑÕÅÌÛ

5Â

C10 0.1µF

D1 1N914

D2 1N914

5Â ADCMP601

R3 620

ÏÈËÎÎÁÐÀÇÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

4 3

6 +

– + 2

Q1 2N3906

Q2 2N3906

U1 5

–

C3 100pF

R2 47

2 C2

74AHC04

D3 BAV74LT1

120pF

C1 0.01µF

U3C

R1 1.5k

U3D

74AHC04

U3E

74AHC04

U3F

ÇÀÌÅ×ÀÍÈÅ:

ÂÎÇËÅ ÊÀÆÄÎÉ ÌÈÊÐÎÑÕÅÌÛ ÓÑÒÀÍÎÂÈÒÜ ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐ 0.1 ìêÔ ÌÅÆÄÓ ÂÛÂÎÄÀÌÈ 8 È ÇÅÌËÅÉ, ÇÀ ÈÑÊËÞ×ÅÍÈÅÌ ÌÈÊÐÎÑÕÅÌÛ U1, Ó ÊÎÒÎÐÎÉ ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐ ÏÎÄÊËÞ×ÀÅÒÑß Ê ÂÛÂÎÄÓ 6

74AHC04

ÓÏÐÀÂËßÞÙÅÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

Ñèãíàë ñ âûõîäà äåëèòåëÿ íà 2 U2B ïðîõîäèò ÷åðåç èíâåðòîð U3A, à çàòåì ôèëüòðóåòñÿ äëÿ âûäåëåíèÿ ïîñòîÿííîãî îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ äëÿ óñèëèòåëÿ U4B. Ýòîò óñèëèòåëü ñðàâíèâàåò ïîñòîÿííóþ ñîñòàâëÿþùóþ, âûäåëåííóþ èç âûõîäíûõ ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ, ñ îïîðíûì íàïðÿæåíèåì è ôîðìèðóåò íàïðÿæåíèå îáðàòíîé ñâÿçè, óïðàâëÿþùåå êîìïàðàòîðîì è ñòàáèëèçèðóþùåå êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âûõîäíîãî ñèãíàëà íà óðîâíå 50%. Â ñõåìå èñïîëüçîâàí ïðåöèçèîííûé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü U4 ñ ìàëûì íàïðÿæåíèåì ñìåùåíèÿ, ïîñêîëüêó óìíîæåííîå óñèëèòåëåì U4B ñìåùåíèå âíîñèò ñóùåñòâåííóþ îøèáêó â êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âûõîäíîãî ñèãíàëà. Ó óñèëèòåëÿ LTC6078 íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ äîñòàòî÷íî ìàëî, ÷òîáû íå ïðèíèìàòü åãî âî âíèìàíèå, îäíàêî íå çàáûâàéòå ïðî ýòîò ïàðàìåòð, åñëè çàõî-

òèòå âîñïîëüçîâàòüñÿ äðóãîé ìèêðîñõåìîé. Äèîäû D4 … D7 îáåñïå÷èâàþò êîíòðîëèðóåìîå âêëþ÷åíèå îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé è ïîçâîëÿþò íàìíîãî óñêîðèòü èõ ïåðåõîä â óñòàíîâèâøååñÿ ñîñòîÿíèå. Ê òîìó æå, SPICE ìîäåëèðîâàíèå ïîêàçàëî, ÷òî äèîäû äîïîëíèòåëüíî ñíèæàþò áðîñêè íàïðÿæåíèÿ íà íåêîòîðûõ êîìïîíåíòàõ âî âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ. Àíàëîãè÷íî R2 è C1 óìåíüøàþò âûáðîñû íà Q1 è Q2. Ñõåìà áóäåò ðàáîòàòü áîëåå ÷åòêî, åñëè ïîäêëþ÷èòü ê âûõîäó ëåãêóþ íàãðóçêó. Ýòî ñíèçèò âåðîÿòíîñòü èñêàæåíèÿ ñèãíàëà, ñëåäñòâèåì êîòîðîãî ìîæåò áûòü èçìåíåíèå óðîâíÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ, âëèÿþùåå íà êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ. Êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âõîäíûõ èìïóëüñîâ îáÿçàòåëüíî äîëæåí áûòü ìåíåå 50%. Åñëè ýòî íå òàê, ëèáî óìåíüøèòå êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ, ëèáî ïðîñòî ïðîèíâåðòèðóéòå âõîäíîé ñèãíàë. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

ÂÕÎÄ ÈÌÏ. 5Â

ÄÅËÈÒÅËÜ ÍÀ 2 4 3 2 1

U2A S 74AHC74 Q CP D Q

10 5

11 12

R7 4.7k

U3A

74AHC04

U3B

ÂÛÕÎÄ ÈÌÏ.

74AHC04

ÂÛÕÎÄ ÊÎÝÔÔÈÖÈÅÍÒ ÇÀÏÎËÍÅÍÈß 50%

5Â

– U4A + 3 4

R11 68k

C8 0.1µF

R8 680

C5 0.01µF

C4 0.01µF

C6 0.22µF

LTC6078

R5 4.7k

R4 4.7k

U2B S 74AHC74 Q CP

C9 0.47µF

R10 68

6 R6 4.7k

C7 0.22µF

D4 1N914

D5 1N914

ÎÏÎÐÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

1N914 5

5. H. P. D. Lanyon, Worcester Polytechnic Institute, Worcester, Mass.

Ññûëêè 1. Wide-range pulse-shaping circuit gives square waves with 50% duty cycle 2. R. M. Stitt and R. L. Morrison, Burr-Brown Research Corp., International Airport Industrial Park, Tucson, Ariz. 3. 400 Ideas for Design volume 3, 1976, page 178. 4. One-shot with feedback loop maintains constant duty cycle

ÐàäèîËîöìàí – àâãóñò 2013

D6 1N914 R9 1k

LTC6078

– U4B +

ÑÕÅÌÛ

6. Electronics Designer’s Casebook, page 122. (No volume number or published date given.) 7. Frequency-doubler produces square-wave output 8. Robert L. Taylor, I & F Electronics, Nashville, Tenn. 9. Electronics Designer’s Casebook Number 1, page 23. (No published date given.)

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Ñêîðî íîâûå òåìàòè÷åñêèå íîìåðà: àâòîìàòèçàöèÿ àâòîýëåêòðîíèêà àêêóìóëÿòîðû è çàðÿäíûå óñòðîéñòâà

Åñëè Âàì íåáåçðàçëè÷íû ýòè òåìû èëè Âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ ïîïóëÿðèçèðîâàòü ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!